化学通报杂志

化学通报杂志2023年第6期

• 高效率钙钛矿发光二极管的研究进展

  林克斌,魏展画

  钙钛矿发光二极管(LED)由于高的发光色纯度、颜色连续可调、可溶液法制备和材料成本低等优势,被认为是下一代高清柔性显示和平面照明应用最有前景的候选材料之一,受到科学界和产业界的广泛关注。在过去的几年里,钙钛矿LED取得了快速的发展,发光颜色已经实现了从紫外光到近红外光的全覆盖,其中绿光、红光和近红外光的外量子效率均超过了20%。本文首先介绍了钙钛矿LED的基本知识,随后综述了本课题组近年来在高效率钙钛矿LED制备方面取得的研究进展,最后结合领域内的一些代表性工作,分析了领域发展中存在的不足,并对未来产业化应用的前景进行了展望。

• CO2还原反应二维电催化剂研究进展

  邵伟,张晓东

  二氧化碳(CO2)电化学还原为高附加值化学品在解决CO2过量排放上具有极好的应用前景,但这需要开发先进的电催化剂来降低CO2活化能并提高还原产物的选择性。受益于独特的几何结构,二维材料在电催化CO2还原反应中得到了广泛研究。本综述将系统介绍应用于CO2还原反应的二维电催化剂上的最新进展。我们也将揭示特征结构与电催化性能之间的构效关系。我们希望本文可以为开发CO2还原电催化剂提供有益的指导。

• 无机卤化物钙钛矿纳米结构的带隙可调制备及光电应用研究

  范杰,吕启航,杨茜,宋晓航,韩燕,王冰洁,郭鹏飞

  在半导体领域，通过合金化集成两种以上半导体的单纳米结构近年来相继问世，随着纳米材料的成分变化，可以灵活实现半导体的带隙调控，在光通信以及集成光电器件领域有着广泛的应用。然而，传统半导体纳米结构因不同成分之间存在晶格失配，其带隙调节的范围受到了很大限制。因此，钙钛矿作为对晶格失配具有高容忍度的半导体材料，在半导体带隙调控及器件研究领域显示出了巨大的潜力。本文综述了无机卤化物钙钛矿一维合金纳米材料的合成方法以及近年来的研究进展，总结了可调带隙钙钛矿一维合金纳米材料在光电子器件领域中的应用，包括波长可调谐纳米激光器、光电探测器、白光发光二极管、全光开关、太阳能电池等。实现单纳米结构带隙工程将对未来集成器件的发展产生深远的影响。

• 分子筛限域金属纳米粒子及其氧化还原反应应用的研究进展

  赵莹,吴春洋,张红丹,程鹏

  沸石分子筛是一类孔隙均匀、结晶度高、结构多样、比表面积大的材料,在催化、分离、吸附等方面得到了广泛的应用。沸石分子筛已被证明是金属纳米粒子(MNPs)的理想载体。金属纳米粒子@沸石分子筛催化剂不仅表现出优异的催化活性,而且具有较高的稳定性和择形催化性。此外,限域的金属纳米粒子与具有活性位点的纳米孔骨架的协同作用可以进一步提高复合催化剂的催化活性。金属纳米粒子@沸石分子筛催化剂由于具有较高的活性、择形性和热稳定性等优点,在工业相关应用中引起了人们的极大关注。本文综述了金属纳米粒子@沸石分子筛催化剂的研究进展,重点介绍了多种合成方法以及其在氢化和氧化反应中的应用进展。指出了金属纳米粒子@沸石分子筛催化剂领域存在的问题和挑战并对其未来发展进行展望。

• 基于贵金属纳米颗粒生长的比色传感研究进展

  殷博,朱继华,徐海东,曹佳佳,张明锦

  近年来，作为颜色标记和信号发生器的贵金属纳米粒子由于其简单性和实用性而被广泛用于比色测定和传感的研究当中。本文综述了近十年基于贵金属纳米粒子生长的比色传感器策略和应用的最新进展，总结了基于贵金属纳米颗粒生长的单色及多色传感器的传感原理、分类及前沿应用，探索了其比色传感的信号产生、分类和放大机制。由于贵金属纳米粒子在不同尺寸、距离、形状、成分等基底上的生长会产生不同的LSPR共振峰以及显著的传感信号变化，我们详细讨论了贵金属纳米粒子在金纳米棒等晶种基底上生长的比色传感。最后，我们对目前该比色传感面临的挑战和未来前景进行了展望。

• 绿色安全染发剂的研究进展及展望

  张鑫瑶,李青革,张震,唐俊,苏志林,谢云鹏,黄晶,东为富

  染发已成为人们的日常需要与时尚选择。目前广泛使用的化学染发剂主要成分为对苯二胺类物质，其引起的致敏性、致癌性与致突变性等问题日益凸显。生物质染发剂及仿生染发剂与化学合成染发剂相比具有安全低毒、资源可再生、环境友好等优点。本文以近年来国内外对绿色安全染发剂的研究为基础，从头发的组成结构和显色机理出发，从生物质染发剂以及仿生染发剂两个方面总结了绿色安全染发剂的研究现状与发展瓶颈，并对其应用前景进行了展望，旨在为安全无毒、绿色健康染发剂的研发提供参考。

• 二维纳米材料作为润滑油添加剂的研究进展[1]

  王良旺,李爽,熊磊

  二维纳米材料因其独特的分子结构和润滑性能而在摩擦学领域得到了广泛的研究。同一层内原子间的高强度和较低的层间剪切强度使其成为一种优异的减摩抗磨添加剂。本文分别从石墨烯类二维纳米材料、过渡金属二硫化物和其它的二维纳米材料三方面综述了二维纳米材料作为润滑油添加剂的摩擦学性能，阐述了二维纳米材料的摩擦机理，并指出二维纳米材料作为高性能润滑材料仍需解决的问题及未来的研究趋势。

• 色满螺哌啶衍生物的合成及生物活性研究进展

  张小娅,姜广仟,郑亚雯,叶娜

  色满螺哌啶是一类特殊的三环骨架，其通过结构修饰可发展一系列衍生物，从而表现出广泛的生物活性，如抗肿瘤、抗菌、抗疟、抗肥胖、抗炎、抗氧化以及抗精神病等。因此，色满螺哌啶衍生物在有机合成和医药研发领域中发挥了重要的作用。本文主要介绍在色满的C2位和哌啶环的C4′位稠合而成的色满螺哌啶类衍生物，包括螺[色满-2,4′-哌啶]类、螺[色满-2,4′-哌啶]-4(3H)-酮类、螺[色烯-2,4′-哌啶]类和螺[苯并[b][1,4]噁氮杂?-2,4′-哌啶类化合物等，简述这四类衍生物的经典合成方法，并重点对其生物活性研究进展进行评述。

• 光气法制备酰氯的催化剂研究进展

  黄深情,郭英勉,韩福彬,王建国

  酰氯是一类用途非常广泛的重要有机合成中间体，在工业上制备酰氯主要使用的氯化剂包括PCl3、PCl5、SOCl2、光气等，充分反应后通过过滤、蒸馏等工艺进行脱色提纯制得酰氯。光气法由于对环境污染较低，是目前最常用的方法。三光气可以分解成光气，其优良的物理、化学性质以及便捷的储存和运输条件是光气的最佳替代化学品。但由于光气活性较低，在使用过程中添加催化剂必不可少，本文将重点介绍目前光气法制备酰氯时所使用的各种催化剂及其性能。

• 聚集诱导发光分子在微生物检测和抗菌治疗中的应用

  胡欣,彭静,殷汉敏,巩翠,吕钰

  微生物检测和抗菌治疗与人类健康息息相关，快速检测和有效清除病原微生物对疾病治疗至关重要。传统的微生物检测方法如酶联免疫吸附检测（ELISA）、聚合酶链式反应（PCR）技术等，通常操作步骤复杂、耗时长且对仪器要求较高。另一方面，耐药性微生物的出现使得新型抗菌疗法的研发成为亟待解决的问题。聚集诱导发光分子（AIEgens）由于其出色的荧光和光敏性能，在微生物检测和抗菌治疗中表现出巨大的应用潜力。本文对AIEgens在微生物检测中的应用进行简要综述，总结了基于AIEgens的光动力治疗（photodynamic therapy, PDT）在细菌感染和多重耐药性细菌的清除中的应用研究，并对存在的不足以及未来的发展前景进行了讨论和展望。

• 羧酸类金属有机框架材料的合成及应用

  陈熙,邹敏

  金属-有机框架材料(Metal-Organic?Frameworks，简称MOFs)是由金属离子（簇）与有机桥接配体通过配位共价键或弱相互作用自组装形成的一类具有分子内孔隙的有机-无机杂化材料。羧酸类MOFs材料中金属中心和有机羧酸配体的可变性导致了其结构和功能的多样性，在气体的吸附与分离、荧光、传感、药物传输以及电催化等多个领域展现了独特的应用前景，并被认为是当今科学上最有前途的材料之一。对于有机配体的选择，从早期易坍塌的含氮杂环类配体过渡到了如今稳定性好的羧酸类配体，解决了不少以前出现的MOFs材料结构单一易坍塌问题。

• 人工智能化学：变革研究范式,加速物质发现

  刘小平,刘耀虎,郑企雨,朱相丽

  化学科学领域的复杂性和海量数据为人工智能应用提供了契机。人工智能、机器学习、深度学习从海量数据中识别新的化合物,建立新的模型,提出新的理论,正在改变化学物质的发现、转化和功能研究范式,促进重大问题的解决。本文综述了近年来国际上人工智能在化学研究中的重要进展,分析了人工智能化学的主要发展态势。人工智能通过助力化学海量数据挖掘、实现化学实验室智能化和自动化、增强计算化学解决实际问题的能力,推动化学跨越式发展。

• 聚硼硅氮烷前驱体的合成及性能研究

  张剑,陈楚童,韩耀,张冰清,罗永明,徐彩虹

  以三氯化硼和甲基氢二氯硅烷为原料，采用共氨解的方式合成了聚硼硅氮烷前驱体，并采用核磁共振波谱仪、傅里叶红外光谱仪、差式扫描量热仪、热重分析仪、光电子能谱、网络矢量分析仪等仪器对前驱体及其热解产物进行了表征。前驱体在1000 oC、氮气气氛下热解的陶瓷产率为71.1 %。在氨气气氛下热解可以有效降低热解产物中的碳含量，聚硼硅氮烷在900 oC氨气气氛下热解产物的碳含量低于1 %，并且该热解产物具有高的结晶温度、良好的抗氧化性能和介电性能，有望用于耐高温陶瓷基透波复合材料。

• 从“电荷转移”到“σ-空穴”:卤键概念的形成和发展

  蒋志武,袁振东[]

  19世纪，许多卤键的物质被发现，但人们并未意识到卤键的存在。1950年，美国化学家马利肯提出了电荷转移理论。电荷转移理论使得人们对卤键本质有了初步的认识，促使了卤键概念的形成。2007年，美国化学家波利策等人提出了σ-空穴理论。σ-空穴理论使人们更深入理解卤键本质，促进了卤键概念的发展。卤键理论不仅适用于卤键，也适用于其他分子间作用力。随着卤键等分子间作用力的广泛研究，卤键概念会更清晰，卤键理论也会有更广阔的前景。