硫氰化亚铜(CuSCN)是一种良好的p型宽禁带透明半导体材料,具有较高的透光性、高导电率、易于常温制备、可溶液加工性以及价格低廉等优点,使得CuSCN成为未来大面积制备光电器件的有力竞争者。本文概述了CuSCN半导体材料的晶体结构、光学性质以及空穴传输特性等基本物理性质,介绍了几种常见CuSCN薄膜的制备方法,包括溶液加工成膜法、电化学沉积法和连续性离子层吸附与反应法等；对上述不同的制备方法结合实际应用进行了阐述,同时对比与讨论了各种制备方法的优点和缺点；接下来总结了CuSCN材料作为空穴传输层在场效应晶体管(FETs)、有机电致发光器件(OLEDs)、有机太阳能电池(OSCs)以及有机-无机杂化太阳能电池(HSCs)等领域的应用及其研究进展,最后对CuSCN所面临的问题以及研究前景进行了展望。

共价有机框架材料(CovalentOrganicFrameworks,COFs)是由有机结构单元通过共价键连接的具有周期性结构的多孔化合物。作为一类新型的结晶性有机多孔材料,由于其密度低、比表面积大、孔隙率高、结晶度好、稳定性高及结构单元可设计等特点受到科学界的广泛关注,在气体吸附与分离、光电、催化、药物传递、储能及化学传感与色谱分离等领域表现出良好的应用前景。本文对COFs材料的发展与应用研究进展进行了简要的综述,对COFs应用中尚待解决的问题进行了总结并对未来的发展方向进行了展望。

超分子手性普遍存在于自然界和生命体内,可通过分子在非共价键作用下有序排列形成,对生命科学、药物化学及材料科学的发展起着重要的作用。天然产物来源广泛,具有独特的立体结构和多手性中心,由于其分子手性可以在组装过程中随着分子的有序堆积得到传递和放大,形成超分子手性结构,因此是一类优良的超分子手性构筑基元。研究天然产物的手性自组装,不仅可以拓展其在超分子化学中的应用,还能深化人们对自然界和生命体中手性现象的理解。本文总结了近年来甾体、三萜、氨基酸、糖等天然产物小分子化合物在超分子手性自组装方面的研究进展及其未来的发展前景。

2,5-呋喃二甲酸(2,5-FDCA)是基于可再生资源的二酸,来源广泛,可由果糖和半乳糖制得。近年来以2,5-呋喃二甲酸为起始原料合成聚合物的研究引起了人们的广泛关注。本文对基于可再生资源含呋喃环均聚酯及共聚酯的合成、结构和性能等方面的研究作了综述,着重阐述了以2,5-呋喃二甲酸及其衍生物为起始原料制备聚酯的新进展,并讨论了基于可再生资源含呋喃聚酯的应用及发展前景。

光子晶体是一种介电常数周期变化的功能材料,其基本特征是具有光子带隙。光子晶体理论诞生已三十年,基于理论及实验的研究取得了许多成绩。当所制备的光子带隙与光波的波长相当时,光子晶体材料抑制光子在一定频段内的传播。由于在光学、电学、热学、磁学等方面均有优良特性和潜在应用,光子晶体作为一种新型材料也越来越受到科研人员的青睐。不论在可加工性方面还是在传播特性方面,二维光子晶体的优势正逐渐体现出来。本文重点阐述二维光子晶体的研究进展,分别介绍了二维光子晶体的结构与性能特点以及近年来发展出的新型制备方法,如自组装法、刻蚀法、多光束干涉法等,并着重列举其在传感器、波导、光纤、太赫兹技术等领域的发展现状,表明二维光子晶体作为超材料具有巨大的发展空间和潜力。最后,本文对二维光子晶体今后的研究方向和发展前景作了展望。

锂浆料电池是一种低成本、长寿命、高安全性和易回收的容量型电化学储能技术。与传统锂电池的固定粘接电极不同,锂浆料电池的储锂活性颗粒分布在浆料态的三维导电网络中,具有厚电极和可维护再生的特征。目前制约锂浆料电池应用的关键科学问题主要包括:解析不同浆料电极厚度和配比下电子-离子的混合导电机制,获得低内阻、高能量密度和功率密度的电极浆料；解析活性材料表面及浆料-集流体界面的电化学反应机制与微观结构演化规律,降低界面内阻,稳定界面特性,减少极化和容量损失；解析电池性能衰减及失效机制,优化电池在线维护与回收再生方法等。本文将从锂浆料电池的工作原理与特点、浆料电极的关键材料与混合导电机制、浆料-集流体界面与厚电极设计以及电极浆料的维护再生等方面对锂浆料电池基础关键科学问题的研究进展进行介绍。

共价有机框架材料(CovalentOrganicFrameworks,COFs)是由有机结构单元通过共价键连接的具有周期性结构的多孔化合物。作为一类新型的结晶性有机多孔材料,由于其密度低、比表面积大、孔隙率高、结晶度好、稳定性高及结构单元可设计等特点受到科学界的广泛关注,在气体吸附与分离、光电、催化、药物传递、储能及化学传感与色谱分离等领域表现出良好的应用前景。本文对COFs材料的发展与应用研究进展进行了简要的综述,对COFs应用中尚待解决的问题进行了总结并对未来的发展方向进行了展望。

超分子手性普遍存在于自然界和生命体内,可通过分子在非共价键作用下有序排列形成,对生命科学、药物化学及材料科学的发展起着重要的作用。天然产物来源广泛,具有独特的立体结构和多手性中心,由于其分子手性可以在组装过程中随着分子的有序堆积得到传递和放大,形成超分子手性结构,因此是一类优良的超分子手性构筑基元。研究天然产物的手性自组装,不仅可以拓展其在超分子化学中的应用,还能深化人们对自然界和生命体中手性现象的理解。本文总结了近年来甾体、三萜、氨基酸、糖等天然产物小分子化合物在超分子手性自组装方面的研究进展及其未来的发展前景。

2,5-呋喃二甲酸(2,5-FDCA)是基于可再生资源的二酸,来源广泛,可由果糖和半乳糖制得。近年来以2,5-呋喃二甲酸为起始原料合成聚合物的研究引起了人们的广泛关注。本文对基于可再生资源含呋喃环均聚酯及共聚酯的合成、结构和性能等方面的研究作了综述,着重阐述了以2,5-呋喃二甲酸及其衍生物为起始原料制备聚酯的新进展,并讨论了基于可再生资源含呋喃聚酯的应用及发展前景。

近年来,荧光成像技术为人们研究活体细胞及组织内的化学生物学过程提供了有效的研究工具,可以无损、实时、原位地以高时空分辨率实现对目标物进行生物荧光成像与分析。荧光成像技术在生物学、环境监测、临床诊断和药物发现等诸多研究领域发挥着越来越重要的作用。生物荧光成像技术的最新进展对发展新型小分子荧光染料及探针提出了更高的要求。激发和发射波长位于近红外光区(600～900nm)的荧光染料及探针由于具有光毒性低、生物分子自发荧光干扰小、光散射低、组织穿透能力强等优点,非常适合用于生物荧光成像领域。通过将罗丹明分子中O桥原子用Si代替,得到了一类新型的探针分子——硅杂蒽类荧光探针。这类染料分子在保留了氧杂蒽荧光染料优越的光学性质的同时,光谱发生明显红移,满足了近红外荧光检测的要求,具有良好的生物相容性。本文综述了近年来基于硅杂蒽及其衍生物荧光探针的合成及在金属离子、pH值、小分子、生物酶等检测方面的研究进展,并且简要阐述了基于硅杂蒽类探针分子的识别检测机理以及其在生物成像等方面的应用。

赭曲霉毒素A(OTA)是一类主要由曲霉属和青霉属等真菌产生的小分子有毒次级代谢产物,广泛存在于食品、农产品和动物饲料中,具有强烈肝毒性、肾毒性、致畸和致突变等作用,亦是ⅡB类致癌物。鉴于OTA污染的普遍性和危害性,本文就目前OTA的常用检测方法进行概述和比较,重点阐述新型电化学适体传感技术在OTA检测方面的相关应用。全面综述了构型变换型、亲合型以及混合型OTA电化学适体传感器的原理、优缺点及最新研究进展,并对OTA电化学适体传感器的未来发展方向提出展望,为电化学适体传感器的深入研究与应用提供参考。

硫氰化亚铜(CuSCN)是一种良好的p型宽禁带透明半导体材料,具有较高的透光性、高导电率、易于常温制备、可溶液加工性以及价格低廉等优点,使得CuSCN成为未来大面积制备光电器件的有力竞争者。本文概述了CuSCN半导体材料的晶体结构、光学性质以及空穴传输特性等基本物理性质,介绍了几种常见CuSCN薄膜的制备方法,包括溶液加工成膜法、电化学沉积法和连续性离子层吸附与反应法等；对上述不同的制备方法结合实际应用进行了阐述,同时对比与讨论了各种制备方法的优点和缺点；接下来总结了CuSCN材料作为空穴传输层在场效应晶体管(FETs)、有机电致发光器件(OLEDs)、有机太阳能电池(OSCs)以及有机-无机杂化太阳能电池(HSCs)等领域的应用及其研究进展,最后对CuSCN所面临的问题以及研究前景进行了展望。

过渡金属硫化物因能带结构与层数具有明显的依赖关系而受到广泛关注,尤其是二维二硫化钼MoS2)薄膜因其优良的光电性能而成为研究热点。目前,化学气相沉积法（CVD）和剥离法已成为制备MoS2薄膜的主要方法,但这两种方法均存在难以精确控制MoS2层数的问题,研究证实通过刻蚀手段能够对MoS2薄膜层数进行进一步加工,从而得到单层或特定层数的样品。本文综述了基于不同刻蚀原理的MoS2薄膜刻蚀技术的国内外研究进展,分析讨论了不同刻蚀技术对刻蚀后MoS2薄膜质量的影响,介绍了MoS2刻蚀方法在场效应晶体管（FET）以及其他光电器件领域的实际应用和发展前景,最后对将来研究中需要着力解决的问题进行了展望。

四价铂类化合物作为抗肿瘤药物具有独特优势,显示出巨大的开发价值,受到广泛关注,近年来发展十分迅速,相关研究工作众多,已取得了许多杰出成果,是一个充满活力的热点领域。目前已有大量高活性、低毒性、耐药性低、生物利用率高、药代动力学性质优异、肿瘤靶向性强的四价铂化合物得到研究与开发,显示出了四价铂化合物在抗癌药物研究领域的巨大开发价值和深远的应用前景。目前对四价铂的开发主要集中在两方面:(1)基于经典铂类药物的四价铂,以二价铂药物为母体,通过引入不同功能的轴向配体,制备高活性多功能目标化合物。(2)基于非经典铂类药物的四价铂,对横向配体进行修饰制备新结构目标化合物,该类药物对于克服耐药性具有重要价值,特别是光敏四价铂有望为光动力学抗癌疗法提供新候选药物。四价铂具有发展为新一代可口服铂类药物的潜力。基于此,本文结合课题组在四价铂方面的工作基础,参考近五年本领域工作进展系统地综述了小分子四价铂化合物作为抗肿瘤药物的研究新进展,并对其发展趋势作了展望。

变压吸附法在捕集烟气中的CO2这一领域中显示出强大的优越性,但实际电厂烟气含有少量的水蒸气,这对利用常规吸附剂捕集CO2造成很大挑战。为解决上述瓶颈问题,改进变压吸附工艺以及开发对湿度不敏感、高效的吸附剂成为最主要的途径。本文详细介绍了两种常用的变压吸附工艺,即多层变压吸附及微波辅助真空再生法分离高湿烟气的研究进展,综述了近年来研发的适于捕集高湿烟气的高效吸附剂,系统阐述了各种吸附剂的物理化学特性及其吸附CO2、H2O的机制,并在此基础上讨论了变压吸附技术捕集高湿烟气时存在的问题,提出了研究展望。相信随着人们对变压吸附工艺的改进以及对新型高效吸附剂的进一步研发,必将显著降低捕集高湿烟气中CO2的成本,这将对燃煤电厂等高湿CO2排放源的温室气体减排具有重要意义。

透明材料在日常生活和工业生产中占据重要的地位,但是在使用过程中经常由于结雾问题会带来诸多不便甚至造成经济损失,因此,透明防雾材料的研究具有重要的意义。本文首先介绍了防雾的基本原理和实现防雾的两种主要途径,即亲水和疏水防雾,再详细介绍了通过不同途径以实现防雾功能的具体防雾材料体系及制备方法,最后对透明防雾材料的应用及发展趋势进行了总结与展望。

催化不对称傅-克反应是构建具有光学活性芳基化合物最有效的方法之一。自从1877年报道了首例傅-克反应后,该反应得到化学家们的关注。最近二十年,许多手性双功能有机小分子催化剂(如金鸡纳碱、手性脯氨醇硅醚、手性磷酸、手性硫脲等)以及金属与手性配体(如手性双氮氧、手性双噁唑啉、手性席夫碱)形成的配合物催化剂被应用到各类不对称傅-克反应中。本文主要从反应的芳基底物类型分类,对近年来酚、吡咯、呋喃以及噻吩参与的不对称傅-克反应进行简要概述,同时对这类反应所存在的问题和局限性进行总结,并对今后发展方向作了展望。

超分子化学与催化的不断渗透融合催生了超分子催化这一挑战性的前沿研究热点。作为超分子化学的主要研究对象,大环化合物因具有可以和不同客体分子通过非共价相互作用可逆结合的识别位点,模拟酶催化中对底物分子的预组织过程,在超分子催化发展之初就备受关注,并在近二十年来取得了可喜的发展。本综述主要介绍了近十年来发展的基于冠醚、环糊精和杯芳烃等大环主体分子的代表性手性超分子催化剂,以及它们在不对称催化反应中的应用,重点阐述了主-客体等弱相互作用对催化剂活性和对映选择性的超分子调控作用,同时对这一研究领域目前存在的局限性和不足进行了总结,并展望了不对称超分子催化的发展前景。

本文介绍了杂杯芳烃和冠芳烃的研究起源,总结了杂杯芳烃和冠芳烃的设计与合成、构象和大环空腔结构特征,展示了杂杯芳烃和冠芳烃的分子识别和组装性质,概述了杂杯芳烃和冠芳烃在功能材料的制备中的应用,展望了大环超分子化学未来的发展方向。

氮α-位碳-碳键的构造是含氮有机化合物合成中的基本方法。通过氮α-位的碳正离子(亚胺鎓)、碳负离子和碳自由基中间体是实现这一目标的主要途径。相对而言,通过氮α-位碳自由基中间体构造碳-碳键可在较温和的中性条件下进行,且可实现对亚胺鎓离子的极性反转,因而是对正、负离子极性反应的重要补充。作为温和的单电子还原剂,Kagan试剂(二碘化钐)可还原多种含氮有机物产生氮α-位自由基,进而发生自由基偶联反应,在形成氮α-位碳-碳键的方法学发展中扮演了重要的角色。本文综述了二碘化钐参与的氮α-位自由基偶联反应在有机合成中的研究进展,重点归纳评述了二碘化钐参与的亚胺、硝酮、氮杂半缩醛、酰亚胺和酰胺等底物与醛/酮及与缺电子烯烃的自由基偶联反应,为了探讨、克服二碘化钐在相关反应中的局限性,也介绍了二茂钛催化的氮α-位碳自由基偶联反应的最新进展。此外,还重点评述了这些合成方法在含氮活性化合物、生物碱和中间体的简捷合成中的应用。