化学通报杂志

化学通报杂志2026年第2期

• 纳米纤维素的制备及其在生物医学领域的应用研究进展

  祖木热提·穆合塔尔,刘洋,刘尊奇

  纳米纤维素作为一种来源广泛、生物相容性良好且可生物降解的天然高分子材料，在生物医学领域展现出广阔的应用前景。本文系统综述了纳米纤维素的制备方法及其结构特性，重点探讨了基于纳米纤维素的微粒、纤维、薄膜、水凝胶和气凝胶等材料的构建策略与功能化设计。在应用方面，纳米纤维素基材料凭借其高载药能力、可控释放性能和仿生结构特性，在药物递送、伤口愈合和组织工程领域得到广泛应用。文章同时分析了当前该材料面临的挑战，并展望了未来发展。本综述旨在推动纳米纤维素在生物医学领域的深入应用，为疾病治疗和组织修复提供切实有效的方案。

• 基于石墨相氮化碳的复合光催化剂研究进展

  冯雨南,张天慈,郭冰,王奕琛,赵震

  在当前能源短缺和环境污染的背景下,光催化分解水制氢和光催化污染物降解技术展现出解决能源与环境问题的巨大潜力。石墨相氮化碳(g-C3N4)因其易获得、稳定性良好、具有适宜的禁带宽度和能带位置等优点在光催化领域展现出广阔的前景。但纯g-C3N4由于比表面积较低、光生载流子复合率高等问题,导致光催化效率受限。研究表明,将g-C3N4与其他半导体材料复合可以有效的解决光生电子空穴对的复合问题,并显著提高比表面积,大幅提升光催化活性。本文综述了石墨相氮化碳与金属硫化物、金属氧化物等半导体材料复合并在光催化产氢和污染物降解方面应用的研究进展,以期推动基于g-C3N4的复合光催化剂的蓬勃发展。

• 含锕系元素熔盐体系的分子动力学模拟进展

  冯煊炜,姚本林,贾艳虹,何辉,李俊乐

  研究锕系元素熔盐体系的理化性质,对于熔盐反应堆的设计和开发以及乏燃料的干法后处理中的锕系元素分离过程具有重要意义。分子动力学的方法模拟真实的熔盐体系,可以从理论的角度预测熔盐体系的理化性质,为后续的实验提供一定的理论依据和指导。经典分子动力学经过过去几十年的发展,技术上趋于成熟,第一性原理分子动力学也在近十年内达到了新的高峰,他们各有优缺点,通过机器学习的连接,可以高效且精准的模拟含锕系元素的熔盐体系。通过对含锕系元素的熔盐体系理化性质的模拟结果的分析,证明了分子动力学对该体系的模拟的成功,并且预测未来此方向分子动力学的研究应该是多种方法结合的模式。

• 能量场诱导聚丙烯腈纤维功能化研究进展

  贾庆龙,郭岩锋,朱相春,王莹,赵敏,李留忠

  聚丙烯腈纤维是一种重要的高分子材料，用途广泛。其纺织品多用于服装、家居装饰等传统领域。近年来，随着功能化改性技术的发展，聚丙烯腈纤维在储能材料、吸附净化以及多相催化等前沿领域展现出卓越的应用潜力。实现其功能化的常见途径是将氰基转化为活性官能团，但传统改性方法普遍存在能耗高、污染重、效率低等问题，亟需更高效、绿色的替代工艺。近年来，能量场诱导改性技术因其绿色、高效、可控性强等优势，受到广泛关注。本文系统综述了超声波、微波、γ射线、电子束、紫外光及等离子体等能量场在聚丙烯腈纤维功能化改性中的作用机制、工艺优化策略及应用进展，涵盖纤维结构调控、表面官能团引入、复合材料构建等方面，并重点探讨其在重金属离子吸附、CO2捕获、催化降解、阻燃处理及碳纤维制备等领域的实际应用, 为该技术未来进一步推广应用提供了一个良好的参考价值。

• 聚酯废塑料电化学降解研究进展

  李柯,许镇浩,张苏宇,严凯

  随着塑料产量的持续增长和回收率的不足，废弃聚酯塑料的环境危害愈加严重。传统处置方式存在能耗高、二次污染或再生材料性能不足等问题。近年来，化学转化策略因能够将废弃塑料升级为燃料和高附加值化学品而备受关注，其中电化学方法依托清洁能源驱动、条件温和、产物选择性高等优势，成为研究热点。本综述首先介绍了热化学、光化学和电化学三种资源化转化废弃塑料策略的原理、优缺点及应用现状。其次，重点梳理了聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乳酸等典型聚酯废塑料的电化学转化研究进展，并进一步介绍了塑料海水耦合产氢的新策略；相较于传统水电解，该策略可节省约25%的能耗。然后，深入分析了聚酯废塑料电化学转化催化剂的设计，并展望了高熵催化剂等新型材料在该领域的应用前景。最后，对电化学转化过程面临的关键挑战及未来发展方向进行了总结与思考，以期为聚酯废塑料的资源化利用和可持续发展提供参考。

• 槲皮素衍生物的合成

  冯爽,翟广玉

  槲皮素是一种有价值的天然黄酮类化合物,具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗糖尿病、抗癌活性,预防心血管疾病等。槲皮素是天然的抗氧化剂,可以保护我们的身体免受自由基的侵害,防止细胞损伤。槲皮素可调节细胞增殖和迁移、自噬等生物功能,抑制炎症细胞因子和酶的产生,使其成为各种炎症性疾病的潜在治疗剂。由于槲皮素低溶解性和生物利用度限制了在临床上的应用。设计和合成新的槲皮素衍生物来改变其局限性是目前研究的热点。槲皮素有多个易发生反应的官能团,可以发生许多类型的化学反应,如酯化反应、成醚反应,席夫碱反应、配位反应、铃木-宫浦反应、克莱森重排和曼尼希反应等。通过这些反应,已经合成出许多水溶性好,生物利用度高,生物活性明显改善的槲皮素衍生物。本文综述了近十年来合成槲皮素衍生物的化学反应类型,为天然产物的综合利用提供参考。

• Argonaute生物传感技术研究进展

  周昀旸,秦余庆,陈晓华,李玉桃

  Argonaute(Ago)蛋白是不受原间隔相邻基序(Protospacer Adjacent Motif,PAM)限制的可编程核酸酶,其催化过程简便且易于精确调控。该蛋白具有成本低、操作简单等多方面的优势,在多重检测、原位分析及模块化设计等方面具有显著的技术潜力。本文首先简单阐述了Ago蛋白结构及催化分子机制,综述了基于Ago蛋白的生物传感技术的研究进展,总结了其在细菌、病毒、真菌及体液中的核酸检测方面的应用,并系统性分析了该技术在应用过程中所面临的问题和挑战。

• 基于机器学习的代谢组学在推断死亡时间的研究

  江嘉思,张文骥,黎子华,易梓琛

  死亡时间（Postmortem Interval, PMI）推断是法庭科学领域的热点和难题，对于案件侦破和司法鉴定具有重要意义。传统的PMI推断方法（尸体现象及昆虫群落演替现象等）易受环境因素和PMI长短的干扰，不能做到精准预测。以机器学习为核心的代谢组学技术通过分析死后生物体内小分子代谢物随PMI的变化，在PMI推断研究中展现出巨大潜力。本文综述了近十年来国内外代谢组学技术结合机器学习在PMI推断中的研究进展，涵盖研究流程、不同组织和死因代谢物变化与PMI的关系，为法庭科学提供兼具高精度与准确度的分析工具。

• KI-TBHP催化下3-芳基异香豆素衍生物的合成研究

  崔灵,王焮垭,高亚平,袁金伟

  异香豆素是许多天然产物的重要结构单元,具有抗真菌、抗氧化等多种生物活性和药用价值。然而,当前关于该类化合物及其衍生物的合成方法研究仍较为有限。本文在微波辅助条件下,以邻苯乙烯基苯甲酸为原料,系统考察了反应的影响因素及机理。研究表明：在微波加热下,使用KI(0.1 equiv.)作为催化剂,TBHP(3 equiv.)作为氧化剂,乙腈为溶剂,在100℃下反应40 min时,反应产率可达80%。该反应通过自由基机理进行。在优化条件下,成功合成了7个3-芳基异香豆素类衍生物,并通过IR、NMR、HRMS等手段对其结构进行了表征。该研究为异香豆素衍生物的绿色合成提供了新的方法。

• 光生万物：光化学的前世今生

  张之涵,陈加荣,陆良秋,肖文精

  光，是生命的起点，也是文明的推动力。从上古地球的剧烈反应，到叶绿体中精巧的Z型反应，光合作用不仅造就了生物圈的繁荣，也为现代工业文明提供了能量与物质基础。本文从光合作用的分子机制出发，讲述了蓝细菌吞食锰矿、电子两次跃迁激发、氧气释放等演化关键节点，揭示光与生命的深层关联。进而追溯光化学在人类文明中的再度复兴：从Ciamician的预言到现代光催化的发展，尤其是在有机合成与绿色化工中的突破性应用，光化学正引领一场化学工业的绿色转型。本文倡导道法自然，探索可持续的光化学未来。

• 基础酸碱平衡的概念和获得溶液pH值的新方法

  刘欣辰,王欢

  本文将对质子平衡方程（PBE）有贡献的质子转移反应称为基础酸碱平衡, 建立了获得溶液pH值的新方法。酸碱溶液中，存在两个或多个基础酸碱平衡。特定的浓度区间，某一个或多个基础酸碱平衡对PBE的贡献可以忽略，即PBE中某些组分可以忽略，物料平衡中的某些组分有时也可忽略，这是溶液 pH近似计算的理论依据。草酸H2C2O4溶液，c?√(K_a1 K_a2 ) 时，H2O+H2C2O4?H3O++HC_2 O_4^-为主导酸碱平衡，溶液的pH计算可按一元弱酸(Ka1)处理；c?√(K_a1 K_a2 ) 时，草酸第一级解离接近完全，第二级部分解离，溶液pH计算可按H2SO4型的二元酸来处理。新pH计算方法具有简单、适用各类酸碱物质包括两性物质草酸氢钠等、不同浓度区间对应不同pH公式等优点。基础酸碱平衡和主导酸碱平衡概念的引入，可以帮助我们获得溶液pH近似式，更新溶液浓度变化与基础酸碱平衡移动、主导酸碱平衡变更等知识的新认知, 洞察pH近似式的物理意义。