摘要：由于全球资源短缺和环境污染等问题日益加剧,开发利用洁净高效的新能源已成为当今社会研究热点.其中,直接甲醇燃料电池(DMFC)具有低温启动、无需重整制氢、洁净环保和体积小巧等特性,展现出较好的应用前景.DMFC的阳极反应为甲醇氧化反应,甲醇的完全氧化涉及到复杂的六步电子转移反应过程.揭示甲醇氧化的反应路径与机理,阐明催化剂的真实活性中心以及毒化效应,对于高效催化剂的设计和制备至关重要.随着纳米技术的发展,在单颗粒水平对纳米催化剂进行表征受到了越来越多的关注.因此,亟需发展具有高灵敏度的原位界面表征方法,实现纳米尺度的精准测量,排除催化剂平均效应,获取纳米表界面真实的催化反应信息.本文结合纳米等离子共振散射光谱与电化学技术,获得了单个纳米催化剂的同步光电响应信号,实现单颗粒水平纳米粒子表面化学、电化学反应过程(如电荷转移、分子吸附等)的高灵敏监测,揭示纳米尺度表界面催化反应机制.利用这一技术,动态监测了单个金/铂包金纳米颗粒表面的甲醇氧化过程.结果表明,在金纳米颗粒表面,甲醇氧化主要通过HCOOH路径,生成产物为HCOOH或CO_(2).其中,反应中间体与羟基离子的竞争性吸附起到重要作用,反应决速步为Au-OH和Au-CHO的共吸附.而铂催化甲醇氧化主要经过CO路径,决速步为Pt-OH和Pt-CO氧化生成Pt-COOH过程.此外,观测到金和铂氢氧化物为催化反应的活性物种,进一步证实了金属氧化物对于催化活性的钝化作用.结合密度泛函理论模拟,明确了甲醇氧化反应中间体吸附与金属氢氧化物演变之间的内在联系.综上,本文利用纳米等离子共振散射光谱,原位监测了单个纳米粒子表面的甲醇电催化氧化过程,实现了催化剂真实活性物种演变与失活过程的直接观测,揭示了不同催化剂表面的决速步骤,为提高催化反应效率提供了更加准确的反应信息.本文将有益于纳米等离子共振散射光谱在电催化反应高灵敏监测方面的广泛应用,并为高效甲醇催化剂的制备提供参考.

摘要：将氯化胆碱和尿素按照摩尔比1∶2合成低共熔溶剂(ChU),小分子胶凝剂脱氧胆酸钠(NaDC)在ChU中质量分数为1%时开始形成低共熔凝胶,随着浓度增加,样品逐渐由澄清变为浑浊直至不透明;流变学测试结果表明,其机械强度也随之增强.通过显微镜观测得知,此凝胶由密堆积且长度达几十微米的纤维聚集体交联而成.设计并合成了与ChU溶剂具有相同阳离子且具有高效荧光的稀土铕和铽配合物[choline]_(3)[Ln(dpa)_(3)](Ln-dpa,Ln=Eu^(3+),Tb^(3+),dpa=2,6-吡啶二甲酸),将二者共掺杂到NaDC/ChU低共熔凝胶中,获得具有多色荧光的稀土凝胶软材料.研究表明,相比常规体系,低共熔溶剂的引入及凝胶基质对稀土配合物的有效隔离和束缚极大提升了稀土材料的光物理性质.

摘要：电解水是有效的产氢方式之一,开发具有高催化活性的电极材料是当前电解水的研究热点,但仍面临诸多挑战。本研究报告了一种通过焦耳热技术快速制备多金属异质结构,并将其用作电解水的双功能电催化剂,展现出优异的电解水催化活性。通过焦耳热处理三种金属前驱涂覆的碳布,MoC和CoO/FeO异质结构形成。当其用作析氢(HER)和析氧(OER)的双功能催化剂时,仅需121 mV和268 mV的过电位,可以实现10 m A·cm^(-2)的电流密度。当用于两电极电解水时,MoC/FeO/CoO/CC作为阳极和阴极催化剂表现出优异的电催化性能和长期稳定性,仅需1.69 V即可实现10 mA·cm^(-2)的电流密度,并且展现出25小时的稳定性。本研究通过简单、快速的焦耳热技术实现了双金属/多金属异质结构的构筑,并应用于高效水电解,为合理设计多金属异质结构提供指导。

摘要：综述了近年来含N、S官能基聚硅烷的研究进展。介绍了吡啶、联吡啶、吡咯等含N官能基与噻吩、硫代官能团等含S官能基取代聚硅烷的制备和光电性能表征,概括了含N、S官能团聚硅烷的分子设计、物理性能与应用领域。最后展望了含N、S官能团聚硅烷研究的发展方向与应用前景。

摘要：近几年葫芦脲和其衍生物由于其特殊的结构与性质已引起密切关注。本文综述了葫芦脲的最新研究进展,包括葫芦脲及其衍生物的分子设计与合成,与聚电解质形成主链(准)聚轮烷和侧链(准)聚轮烷,与其他有机客体分子相互作用形成轮烷和准轮烷,以及葫芦脲分子及其衍生物在囊泡、二维聚合物、色谱固定相、生物体以及药物缓释方面的最新应用。

摘要：半胱氨酸(Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)和还原型谷胱甘肽(GSH)等小分子生物硫醇在人的生理活动中起着重要作用.近年来,生物和环境样品中小分子生物硫醇的检测引起科学家们极大的兴趣,生物硫醇荧光探针和比色传感器得到快速发展.根据探针与生物硫醇的反应机理,包括利用小分子生物硫醇中巯基与探针反应、巯基和氨基协同与探针反应,综述两年来生物硫醇小分子荧光探针的设计、合成与应用进展.

摘要：超分子化学是当前化学领域的研究热点之一。基于环糊精和偶氮化合物的光控超分子可逆体系是近几年在超分子化学基础上发展起来的活跃领域。二者的复合物具有的优秀光学性质使其在光敏型自组装、催化、分子机器设计和智能材料领域受到极大的关注。本文综述了基于环糊精和偶氮化合物的光控超分子可逆体系的研究进展。介绍了该体系的研究背景、优势与原理;根据该体系控制组装体的不同进行了分类总结,包括囊泡、凝胶、轮烷、催化体系、分子触手等;最后结合现阶段的研究情况,对其前景与发展方向进行了展望。

摘要：组合化学是一种将计算机辅助设计、有机化学合成以及高通量筛选一体化的技术.它以高效、微量、高度自动化的特点而受到世人瞩目,对药物研发中加速寻找先导化合物起到了极大的推进作用.近年来随着纳米技术的迅速发展,组合化学策略和高通量技术也在此领域中得到应用.为在今后的研究中能够更好地将组合化学技术应用于纳米材料和纳米技术研究领域,本文综述了组合化学在开发新型纳米材料以及通过对纳米材料进行表面化学修饰来提高其在生物医学领域的应用研究进展,并对目前应用于纳米技术研究的高通量筛选技术,如磁共振成像、自动化基因芯片系统和荧光激活细胞分类术以及对纳米组合化学目前遇到的一些挑战进行了简单概括,并对其未来的发展趋势提出了展望.

摘要：综述了30年来抗肿瘤铂配合物的研究进展,重点介绍了违背原有构效关系的铂的新型配合物的设计思想及研究情况,包括铂?配合物、反式铂配合物、铂高分子配合物等。

摘要：为了达到无金属催化的不对称硼化反应高选择性的目的,设计并合成了基于[2.2]对环蕃的手性氮杂环卡宾前驱体.应用该双功能的卡宾催化剂实现了商业化的联硼酸频哪醇酯[B_2(pin)_2]对查尔酮的不对称加成反应,得到了高达99%收率和97%对映体选择性的有机硼化合物.研究还发现,水作为添加物在该反应中发挥关键作用.