化学通报杂志

化学通报杂志2025年第11期

• 金属有机骨架基混合基质膜在传感检测中的应用研究进展

  于海欢,孙晶,苏忠民

  摘要：金属有机框架(MOF)基混合基质膜(MMM)凭借MOF材料的多孔结构、可调谐发光特性与聚合物基质的机械稳定性和可加工性，在传感检测领域展现出显著优势。本文系统综述了MOF基混合基质膜的设计合成策略及其在传感检测中的最新研究进展，并对MOF基混合基质膜在传感检测技术面临的挑战和发展前景进行了展望。

• 氧化亚铜基化学电阻式气体传感器在硫化氢检测中的研究进展

  张芳都,王青,卢柏松,刘欢

  硫化氢（H2S）作为兼具环境毒性和生物功能特性的重要气体分子，其快速精准检测对环境污染防控、疾病诊疗及食品新鲜度评估等领域具有重要意义。氧化亚铜（Cu2O）作为典型的p型半导体，凭借对H2S的强化学亲和力，被广泛应用于构建高选择性检测H2S的电阻式气体传感器。本文基于H2S检测的需求，系统梳理了Cu2O对H2S的敏感机制以及气敏性能增强策略，重点从两方面阐释了气敏性能增强机理：（1）通过与金属氧化物、二维材料和贵金属等材料复合构建异质结提升传感器的灵敏度；（2）采用构筑吸水层、消除表面羟基层和疏水层等表面修饰工程强化抗湿度干扰能力。总结了Cu2O作为室温和高温敏感材料在H2S检测中的挑战，并对推进Cu2O基传感材料的应用进行了展望。

• 红外光谱结合化学计量学在食品检测中的应用

  黄鹏宇,张婷,刘昊阳

  红外光谱技术凭借其快速、无损、无需复杂前处理等优势,在食品检测领域展现出巨大潜力,但其应用常受制于食品基质效应和复杂光谱解析。本文综述了红外光谱与化学计量学相结合在食品检测中的应用,重点探讨化学计量学方法在光谱数据预处理、数据探索性分析及模型构建中的关键作用。进而综述两者结合在食品农药残留检测、食品非法添加检测及食品质量控制领域的应用。同时,也探讨了未来的发展方向,以此推动食品检测向智能化、现场化发展,并为食品安全监管提供有效的解决方案。

• 化学计量学在肉类食品安全鉴定的研究进展

  何迦南,张文骥

  当前肉类食品安全已成全球范围内备受关注的问题。开发快速、精准且可标准化的肉类食品安全鉴定技术，已成为保障食品安全、维护市场公平的核心任务。传统分析方法在肉类食品安全鉴定中虽有一定成效，但其局限性日益凸显。化学计量学通过构建数学模型与算法，对肉类食品检测的多维数据进行深度解析，已成为解决肉类食品安全复杂问题的核心技术。本文介绍了化学计量学，对化学计量学在肉类食品安全鉴定的应用研究现状与进展进行综述，以期为化学计量学在肉类食品安全鉴定的应用的进一步研究提供理论依据。

• 液态生物燃料5-乙氧基甲基糠醛的合成研究进展

  杨怡萌,李蕊佟,刘雨欣,袁紫亮,鲍依稀,伊远学

  液态生物燃料5-乙氧基甲基糠醛(EMF),具有可再生性、环境友好性和可降解性等优点,被认为是新一代具有重要潜力的生物质液体燃料和精细化学品。它有望替代传统化石燃料用于生产生活,有助于减少化石能源的依赖,推动清洁能源的发展,助力达成“双碳”目标和传统工业绿色可持续转型。本文对近年来催化生物质转化直接制备液态生物燃料5-乙氧基甲基糠醛的研究情况进行概述和总结,重点阐述了均相、非均相催化体系中催化果糖原料和5-羟甲基糠醛(HMF)原料转化制备EMF的特点和优势。由于HMF可由果糖酸催化制备,且HMF稳定性更差,因此果糖一锅法合成EMF可能是比HMF醚化制备EMF更具应用价值的方法。最后,对液态生物燃料EMF的未来发展进行展望,以期寻找到更合适的液态生物燃料制备方法。

• 水处理中聚丙烯膜的亲水改性方法研究进展

  王思泽,李懿,王文涛,祁钲庭,朱腾义,于林堂

  聚丙烯（PP）膜因成本低、机械性能优异广泛应用于水处理，但其疏水性引发的膜污染与通量衰减问题严重制约其性能。本文综述了PP膜亲水改性技术，包括本体改性（共聚、共混）与表面改性（涂覆、等离子体处理等），分析了两类方法的机制、优势及局限性。本体改性可提升膜亲水性但可能削弱机械强度，表面改性调控膜的润湿性但存在膜耐久性不足问题。复合改性展现出优化膜综合性能的潜力，但仍需解决工业化适配性差、二次污染及性能不平衡等挑战。未来PP膜的亲水改性需聚焦多技术协同、绿色工艺开发及智能动态调控，以推动PP膜的高效可持续发展。

• 环氧树脂热稳定性与耐腐蚀性能改性研究进展

  吕志鹏,唐波,戴越,邓鸿,李润柳

  由于环氧树脂的热稳定性和耐腐蚀性较差,限制了在高温或腐蚀环境中的应用。近年来,针对环氧树脂的改性研究取得了重要进展,主要包括物理化学方法改性、自修复微胶囊的引入、多尺度界面工程设计在内的新型改性策略等方法,有效提升了其热物理化学性能。本文综述了近年来改性环氧树脂在提高热稳定性和耐腐蚀性方面的研究进展,并展望未来的发展趋势。

• 基于萘杂香豆素的硫化氢荧光探针构建及其性能研究

  朱东建,王彪,任爱山

  以6-溴-2-萘酚和7-羟基香豆素为原料，首次合成了萘杂香豆素荧光团2，将其与2,4-二硝基氟苯反应构建了一种新型硫化氢荧光探针1。通过核磁共振氢谱、核磁共振碳谱和质谱表征其结构，并采用吸收光谱和荧光光谱研究了其对硫化氢的识别性能。荧光探针1本身无荧光，当对硫化氢进行识别时，由于2,4-二硝基苯醚裂解释放出萘杂香豆素荧光团2，荧光显著增强。研究结果表明，荧光探针1对硫化氢识别具有响应迅速（4 min）、灵敏度高（检出限为16.8 nmol/L）、选择性好、不受其他分析物干扰等优点，而且可通过在日光下从无色变为浅黄色和在365 nm紫外灯下从无色变为绿色的颜色变化快速简便检测硫化氢。

• ZIF-8载双氯芬酸钾pH响应递药系统研究

  李东昱,肖圆媛,刘礼煌,蒋福匀,邵佳慧,李丽,刘宇

  本文旨在探索沸石咪唑酯骨架-8(ZIF-8)包裹双氯芬酸钾的制备方法及其性能，并通过计算机辅助设计阐明药物与载体之间的相互作用机制，以开发一种新型的pH响应性药物系统。通过溶剂热法合成了ZIF-8，测得合成的ZIF-8的粒径为153.5±4.19nm及Zeta电位27.5±3.31mv。利用上述ZIF-8进行初步载药实验，通过红外光谱证实了双氯芬酸钾成功负载于ZIF-8中，随后采用星点设计-效应面法优化载药条件，结果表明，当双氯芬酸钾与ZIF-8的质量比为1:1、反应温度为35℃、反应时间为3h，载药率达到最大值24.92%。体外释放实验显示，DCFP@ZIF-8在人工胃液中，12h就释放了接近85%的药物，24h达到释放平衡；在人工肠液中，48h释放了接近80%的药物；在生理盐水中48h释放接近75%。通过计算机辅助设计验证双氯芬酸钾与ZIF-8之间C-H···O、Cl···H、K···H等一系列价键之间强相互作用使其在ZIF-8中稳定负载，并在不同pH环境下表现出差异化的释放行为，ZIF-8在中性和碱性环境中稳定，抑制药物释放，而在酸性胃液中则加速释放。本研究为开发具有pH响应性的药物系统提供了实验依据，并为双氯芬酸钾的临床应用提供了新的思路。

• 聚碳酸亚环己酯材料的化学改性研究

  薛梦想,董建勋,梁政勇

  聚碳酸亚环己酯(PCHC)是CO2与环氧环己烷(CHO)的交替共聚物,是一种硬脆性材料,成型加工困难,因此需对其进行改性。其中引入第三单体进行化学改性是一条有效途径,本文采用环氧氯丙烷(ECH)为第三共聚单体来对PCHC进行性能改进,成功得了系列CO2/CHO/ECH三元共聚物,并对其结构和相关性质进行了研究。结果表明,该三元聚酯物为无规共聚物,在优化条件下所得样品的数均分子量在20kg/mol,多分散性指数1.5~1.6。聚合物的性质与聚合过程ECH的加入量有较大的相关性,随着ECH量比的增加,所得聚合物的热分解温度逐渐升高,当ECH:CHO=5:5时,聚合物的起始分解温度提升至338℃,热稳定性显著增强；而玻璃化转变温度则逐渐降低,并在ECH:CHO=5:5时,下降至92℃,有利于成型加工。机械力学性能测试表明,ECH:CHO=3:7时所得聚合物材料,其拉伸强度高达42.4MPa,相应的断裂伸长率为55.3%,在此实验条件下，综合力学性能表现最佳。

• 从围棋到诺贝尔化学奖:AlphaFold系列引领蛋白质结构预测与设计的新时代

  陈彪,彭安婷,申梦茹,陈羽,朱玥玮,芮杨梦琳,焦宇昊,郝锌颖

  德米斯·哈萨比斯和约翰·迈克尔·江珀因在蛋白质结构预测领域取得的突破性成就而获得2024年诺贝尔化学奖。文章通过文献分析和技术演化路径追踪，梳理了蛋白质折叠研究的历史困境、哈萨比斯与江珀的诺奖之路以及从早期围棋AI到AlphaFold系列的发展轨迹，揭示出AlphaFold系列推动蛋白质结构预测与设计从实验驱动向计算驱动的范式转变。作为促进技术社会建构的典型案例，文章透过AlphaFold的迭代过程阐明人工智能在基础科学研究中的驱动作用，彰显出科学求索的笃守精神和多学科协作的重要性，并促使社会各界在享受技术革命加速学科融合与创新的同时，重新审视并界定人工智能的社会责任边界，以平衡其带来的机遇与风险。

• 翡翠的化学密语

  杨文宇,魏巍,唐珑畅,彭超,陈笑鸽

  翡翠是一种家喻户晓的玉石，是以硬玉为主的辉石类矿物组成的集合体，因独特的材料特性、美学工艺与文化价值使其成为近年来珠宝消费市场的热点。本文从天然翡翠的等级划分、致色机理以及人工翡翠制作工艺（包括酸洗、注胶、染色等）等方面，深入解析翡翠背后的化学知识，构建以材料科学为基础的翡翠认知体系，旨在引导消费者做出理性决策。

• 绿色化学导向的[4+1]环加成反应创新化学实验设计

  曲宝乐,陆良秋

  可见光诱导反应与廉价金属催化是绿色合成的两个重要策略,其教学转化对推动化学实验教学改革具有重要意义。本研究基于“科研反哺教学”理念,开发了可见光诱导与铜催化协同的硫叶立德[4+1]环加成教学实验。该反应通过光诱导卡宾转移原位生成硫叶立德,高效构建吲哚啉骨架(收率82%),体现了绿色合成的协同优势。实验涵盖无水无氧操作、TLC监测、柱层析纯化及HRMS/NMR表征等核心技能,强化了学生对光化学与铜催化机制的理解,并为前沿科研成果向教学转化提供了实践范例。