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    1. 高等学校化学学报2023年第44卷第6期封面和目次
    高等学校化学学报    2023, 44 (6): 1-6.  
    摘要148)      PDF(pc) (53746KB)(1832)    收藏
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    2. 水凝胶基仿生离子通道及其智能离子传输
    陈伟鹏, 孔祥玉, 闻利平
    高等学校化学学报    2023, 44 (6): 20220772-.   DOI: 10.7503/cjcu20220772
    摘要548)   HTML37)    PDF(pc) (14959KB)(767)    收藏

    离子可控传输是维持众多正常生理活动的重要基础, 而实现可控离子传输的关键是生命体系中的各类蛋白质离子通道. 受此启发, 科研工作者开发了一系列仿生智能离子通道, 实现了类似生命体中的可控离子传输. 其中, 基于水凝胶体系的离子通道由于其空间荷电性和三维互通特性, 展现出高离子选择性和高离子通量的优点. 同时, 水凝胶基离子通道的生物相容性、 可形变特性及稳定的离子储存特性, 使其成为智能离子传输领域的研究热点之一, 该类材料已被广泛应用于离子-电子电路、 医疗健康、 能源转化与存储以及资源与环境等领域. 本文主要从水凝胶基智能离子通道的构筑方法出发, 阐述了凝胶内部离子传输机制, 并对其在各领域的应用进行了总结, 最后对目前水凝胶基离子通道存在的问题及未来发展趋势进行了展望.

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    3. 高等学校化学学报2023年第44卷第9期封面和目次
    高等学校化学学报    2023, 44 (9): 1-6.  
    摘要2)      PDF(pc) (18959KB)(704)    收藏
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    4. 有机太阳能电池专刊
    李永舫, 陈红征, 朱晓张, 何凤
    高等学校化学学报    2023, 44 (9): 1-4.  
    摘要240)      PDF(pc) (1427KB)(634)    收藏
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    5. 高等学校化学学报2023年第44卷第10期封面和目次
    高等学校化学学报    2023, 44 (10): 1-6.  
    摘要204)      PDF(pc) (23330KB)(521)    收藏
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    6. 固态电解质锂离子输运机制研究进展
    富忠恒, 陈翔, 姚楠, 余乐耕, 沈馨, 张睿, 张强
    高等学校化学学报    2023, 44 (5): 20220703-.   DOI: 10.7503/cjcu20220703
    摘要410)   HTML40)    PDF(pc) (9332KB)(360)    收藏

    全球环境问题推动了可充电锂电池技术的飞速发展. 与液态电解液相比, 固态电解质不易燃, 构筑所得固态电池的安全性能得以提升. 如果能够理解固态电解质中的离子输运行为, 就能精准调控固态电池锂的动力学稳定性和倍率性能. 随着计算机技术的快速发展, 原子尺度模拟技术成为理解材料离子输运的重要手段. 针对以上问题, 本综合评述首先汇总了固体材料中的常见扩散机制; 然后介绍了固态电解质中的锂离子输运机制, 着重讨论了影响固态电解质锂离子输运的重要因素(晶体结构、 电子结构、 外部因素及晶界); 最后对固态电解质锂离子输运机制研究进行了总结与展望.

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    7. 高等学校化学学报2023年第44卷第7期封面和目次
    高等学校化学学报    2023, 44 (7): 1-6.  
    摘要282)      PDF(pc) (24161KB)(357)    收藏
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    8. 非稠环小分子受体材料的研究进展
    孙恒, 张鹏宇, 张英楠, 詹传郎
    高等学校化学学报    2023, 44 (7): 20230076-.   DOI: 10.7503/cjcu20230076
    摘要414)   HTML14)    PDF(pc) (10367KB)(344)    收藏

    近年来, 具有刚性稠环结构的非富勒烯受体的出现促进有机太阳电池迅速发展, 其光电转换效率已经突破了19%. 与稠环结构受体相比, 非稠环受体因其分子结构相对简单、 合成步骤相对较少以及合成相对容易等优点, 近年来受到了广泛关注. 自2017年以来, 非稠环受体材料家族已经扩展到了100个分子以上, 光电转换效率也从最初的4%提高到了16%, 其研究前景广阔. 本综合评述根据这类分子非稠环骨架的结构特征, 将其分为完全非稠环和A-D-C n -D-A型非稠环两大类, 从非稠环骨架和侧链两个角度来关联分子结构与材料性能及光伏性能之间的构效关系, 重点聚焦非稠环骨架结构、 分子内非共价相互作用及侧链结构对能级、 带隙和器件性能的调控, 从开路电压、 短路电流和填充因子3个方面对这类材料的未来发展进行了展望.

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    9. 石墨炔在光伏领域的研究进展
    任毅, 阚媛媛, 孙延娜, 李建丰, 高珂
    高等学校化学学报    2023, 44 (7): 20220752-.   DOI: 10.7503/cjcu20220752
    摘要288)   HTML16)    PDF(pc) (11138KB)(335)    收藏

    石墨炔由拓扑有序的spsp2碳原子构成, 具有丰富的碳化学键、 大的共轭体系及优良的化学稳定性等独特优势, 在催化、 能源存储与转换等领域展现出巨大的应用潜力. 本文聚焦石墨炔的可控合成, 综合评述了石墨炔应用于不同类型太阳能电池的研究进展, 讨论了石墨炔材料在提高器件性能方面的作用机制. 最后, 对石墨炔未来在光伏领域应用研究的机遇和挑战进行了展望.

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    10. 高等学校化学学报2023年第44卷第5期封面和目次
    高等学校化学学报    2023, 44 (5): 1-5.  
    摘要270)      PDF(pc) (42226KB)(333)    收藏
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    11. 黑色素基靶向纳米药物用于乳腺癌的光热治疗
    孙菁华, 郭春燕, 董杰, 张瑞平
    高等学校化学学报    2023, 44 (8): 20230044-.   DOI: 10.7503/cjcu20230044
    摘要201)   HTML11)    PDF(pc) (30039KB)(328)    收藏

    为提高小尺寸黑色素纳米颗粒(MNP)在肿瘤部位的靶向效应, 设计合成了一种在肿瘤微酸性环境下可降解的羟基磷灰石杂化介孔氧化硅(MSN/HAP)对其进行负载, 结合RGD导向肽构建了一种新型靶向纳米药物(MAN/HAP-MNP-RGD), 用于小鼠乳腺癌的多模态成像和光热治疗. 对纳米颗粒进行了理化性能、 细胞和活体实验. 结果表明, 颗粒尺寸约为60 nm, MNP的负载量为37.7%, 在微酸性环境中呈现较好的降解性, 且纳米颗粒的光热转化效率(η)高达40.29%. 细胞实验结果也证明了纳米颗粒的高效摄取和对细胞的光热杀伤效果. 此外, 光声成像和磁共振成像结果表明, 纳米颗粒在肿瘤部位表现出更高的累积和更长时间的滞留. 活体实验结果证明, MAN/HAP-MNP-RGD具有最佳的治疗效果且具有很高的生物安全性, 展现出潜在的应用前景.

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    12. 高等学校化学学报2023年第44卷第11期封面和目次
    高等学校化学学报    2023, 44 (11): 1-6.  
    摘要159)      PDF(pc) (19742KB)(325)    收藏
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    13. 壬基酚分子印迹二维光子晶体水凝胶传感器
    王刚, 刘根起, 赵伶俐, 王越, 刘莉莎, 孙辰昕, 马晓燕
    高等学校化学学报    2023, 44 (6): 20220757-.   DOI: 10.7503/cjcu20220757
    摘要217)   HTML9)    PDF(pc) (8818KB)(293)    收藏

    以聚苯乙烯二维光子晶体为模板, 壬基酚(NP)为印迹分子, 甲醇为溶剂, 甲基丙烯酸为功能单体, 二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂(EGDMA), 2,2-二乙氧基苯乙酮(DEAP)为引发剂, 经紫外光引发聚合, 得到了可特异性识别壬基酚的分子印迹二维光子水凝胶传感器. 通过测量德拜衍射环直径(D)的变化(ΔD)来判断传感器的响应性能. 实验结果表明, 在壬基酚溶液中, 水凝胶的体积膨胀导致凝胶中光子晶体的粒子间距增大, 德拜衍射环直径减小. 随着溶液中NP的浓度从0增加到1×10‒5 mol/L, 德拜衍射环的直径减小了8.0 mm, 相应的光子晶体的颗粒间距增加了25.1 nm. 在1×10-13~1×10-8 mol/L范围内, 德拜衍射环直径的变化与壬基酚浓度的对数值(lgc)呈线性关系, 制备的传感器检出限低至1×10‒13 mol/L, 具有较高的灵敏度、 良好的特异性识别能力和稳定的可重复利用性, 并且可以实现对壬基酚的可视化检测.

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    14. 天冬氨酸调控糖果状碳酸钙的仿生合成及性能
    刘高远, 刘跃含, 赵丽娜, 郭玉鹏
    高等学校化学学报    2023, 44 (6): 20220769-.   DOI: 10.7503/cjcu20220769
    摘要202)   HTML16)    PDF(pc) (8310KB)(285)    收藏

    利用仿生合成原理, 选取天冬氨酸作为诱导剂, 采用沉淀反应法制备出糖果状球霰石型碳酸钙粒子, 并对其结构和性能进行了表征. 考察了反应温度、 诱导剂用量和反应时间等对碳酸钙粒子晶型和形貌的影响, 探讨了其反应原理. 结果表明, 所得碳酸钙粒子荧光性增强. 此方法对碳酸钙的仿生合成与改性研究具有一定的指导意义.

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    15. 铽-磺酰基杯[4]芳烃单核配合物的单晶结构转变和发光性质
    毛东骜, 徐林猛, 毕研峰
    高等学校化学学报    2023, 44 (11): 20230107-.   DOI: 10.7503/cjcu20230107
    摘要297)   HTML24)    PDF(pc) (3180KB)(283)    收藏

    由对叔丁基-磺酰基杯[4]芳烃(H4TC4A-SO2)和Tb(CH3COO)3制备了一例单核铽-杯芳烃配位化合物 (Tb1-A). 杯芳烃能够敏化铽离子, 使Tb1-A无论固体状态还是在甲醇溶液中均能有效发光. 通过荧光滴定发 现, 1,10-菲啰啉(phen)与Tb1-A存在两种明显不同的作用模式, 并可影响其发光性能. 通过单晶结构分析表征了滴定过程中的两个单核化合物(Tb1-B和Tb1-C), 确定了phen与Tb1-A两种不同的作用模式, 其中一种作用模式是phen与稀土离子的配位作用, 另一种作用模式是phen与杯芳烃的主-客体相互作用. 两种作用模式对稀土发光的影响不同. 结合理论计算结果发现, 客体分子与杯芳烃间的主-客体相互作用是导致荧光变化的主要因素.

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    16. 端基修饰聚合物给体制备高性能有机太阳能电池
    张有辉, 杨娜, 段娜, 程毓君, 游诗勇, 吴飞燕, 谌烈
    高等学校化学学报    2023, 44 (7): 20230169-.   DOI: 10.7503/cjcu20230169
    摘要172)   HTML6)    PDF(pc) (7523KB)(271)    收藏

    端基工程是一种非常简单、 操作方便的聚合物修饰策略, 然而该策略用于调控非富勒烯有机太阳能电池性能的研究尚不充分. 本文通过Stille偶联方法, 分别以2-(2-乙基己基)噻吩(T-EH)、 5-(2-乙基己基)-2,2′-联噻吩(2T-EH)和5-(2-乙基己基)-2,2′∶5,2′-三联噻吩(3T-EH)为封端基团, 制备了3种新型的全封端聚合物给体 PM6-T-EH, PM6-2T-EH和PM6-3T-EH. 相比于未封端的聚合物给体PM6(效率为15.40%), 封端后的聚合物PM6-T-EH, PM6-2T-EH, PM6-3T-EH与Y6制备的器件分别取得了16.66%, 15.54%和13.50%的能量转换效率. 研究发现, 烷基单噻吩基团封端聚合物可以有效减少活性层中的载流子陷阱、 优化活性层的形貌、 改善电荷传输, 从而提升器件的性能. 随着封端基团噻吩单元的增加, 器件性能逐渐降低, 主要归因于封端剂共轭链增长、 体积过大导致活性层形貌变差. 在单噻吩封端的最优性能基础上, 通过活性层优化, PM6-T-EH∶BTP-eC9体系的器件效率可达18.02%.

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    17. 电催化氧化木质素解聚: 温和高效的生物质增值策略
    徐佳宁, 白文静, 楼雨寒, 于海鹏, 窦烁
    高等学校化学学报    2023, 44 (5): 20220749-.   DOI: 10.7503/cjcu20220749
    摘要442)   HTML17)    PDF(pc) (5356KB)(267)    收藏

    木质素是一种天然可再生芳香族聚合物, 通过催化反应过程可实现其解聚制备芳香族化学品, 其高附加值转化对实现生物燃料、 精细化学品和大宗化学品的绿色生产具有重要意义. 其中, 电催化氧化解聚为木质素的高值化利用提供了一种高效节能途径. 凭借电催化过程中电位或电流易于调节的特性, 可实现产物的选择性和反应物转化率的有效调控. 但实现木质素的可控降解, 首先需对其解聚机理充分了解掌握. 其中, 由催化剂、 电解质和催化反应池等组成的电催化系统均需合理设计. 本文以木质素解聚过程中C—C键和C—O键的断裂机理为基础, 综合评述了近年来木质素及其模型化合物在电催化氧化制备芳香族单体过程中不同的断键机制, 总结了自由基中间体在C—O和C—C键的高选择性断裂中发挥的决定作用. 最后, 展望了电催化木质素解聚的发展前景以及面临的挑战.

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    18. 含9,10-二氟二噻吩并吩嗪杂环共轭聚合物的合成及有机太阳能电池性能
    张泽升, 邓宇鑫, 孔令晨, 罗妹, 王新康, 张连杰, 陈军武
    高等学校化学学报    2023, 44 (7): 20230148-.   DOI: 10.7503/cjcu20230148
    摘要205)   HTML10)    PDF(pc) (5405KB)(249)    收藏

    设计具有稠环结构的缺电子单元是构筑高性能共聚物的有效策略. 本文合成了新的缺电子单元9,10-二氟二噻吩并吩嗪(DTPZ)单体, 并合成出两个新的聚合物PB-DTPZ和PFB-DTPZ. 对两个聚合物的光物理性能、 电化学性质、 有机光伏性能和活性层形貌等进行表征. 聚合物PB-DTPZ和PFB-DTPZ的光学带隙分别为1.70和1.68 eV, 相关的吸收光谱相较于常见的宽带隙聚合物有所红移. 聚合物PB-DTPZ和PFB-DTPZ具有较低的HOMO能级, 分别为‒5.51和‒5.68 eV, 说明DTPZ单元具有较强的吸电子能力. 得益于更加匹配的HOMO能级, 基于PB-DTPZ∶Y6的二元聚合物太阳能电池获得了12.13%的充电转换效率(PCE), 高于基于PFB-DTPZ∶Y6的二元器件. 将两个聚合物作为第三组分别分添加到PM6∶Y6体系中, 由于更深的HOMO能级以及互补的吸收, 使得基于PB-DTPZ和PFB-DTPZ的三元器件的PCE分别提升至17.08%和16.99%.

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    19. 逐层沉积型有机太阳能电池的研究进展
    赵明新, 姚志刚, 刘中原, 徐文婧, 马晓玲, 张福俊
    高等学校化学学报    2023, 44 (7): 20230120-.   DOI: 10.7503/cjcu20230120
    摘要182)   HTML10)    PDF(pc) (17646KB)(244)    收藏

    近30年来, 基于给/受体材料的本体异质结被认为是有机光伏器件最理想的器件结构. 优化有源层中给/受体互穿网络结构, 提高激子解离和载流子传输效率是提高本体异质结有机光伏器件性能的有效途径. 近年来, 给/受体逐层沉积的分层异质结有机光伏器件得到了快速发展, 其光电转化效率可与本体异质结有机光伏器件的效率相媲美, 这说明有机光伏器件领域诸多科学问题还有待深入研究. 本文从工作机理、 优化策略以及大面积制作潜力等方面, 综合评述分层异质结有机光伏器件的代表性成果, 重点阐述掺入添加剂、 热处理及多元策略等在提高器件性能方面发挥的关键作用, 讨论分层异质结有机光伏器件的现存问题, 并展望了其发展趋势.

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    20. 中国沸石分子筛基础研究近年来的突破性进展
    戚刚刚, 孟祥举
    高等学校化学学报    2023, 44 (10): 20230227-.   DOI: 10.7503/cjcu20230227
    摘要323)   HTML30)    PDF(pc) (17508KB)(237)    收藏

    中国分子筛基础研究近年来进入了飞速发展阶段, 在分子筛的合成新策略、 新结构与表征, 特别是新的功能应用等方面取得了系列突破性进展. 本文将总结自由基加速沸石分子筛晶化、 稳定超大孔硅铝沸石分子筛的合成、 应用新兴电子显微技术对沸石分子筛周期晶格和局域结构的原子级分辨率观察及对其孔道内限域小分子的电子显微镜成像、 沸石分子筛在低碳分子吸附与催化转化过程中的性能以及沸石分子筛在锂电池中的应用等方面取得的突破性进展, 并对沸石分子筛未来的发展方向和面临的挑战进行展望.

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