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固态锂金属电池技术因其卓越的安全性和极高的理论能量密度成为了下一代储能设备的重要发展方向。作为固态电池的核心组成部分，固态电解质是实现高性能固态电池构筑的关键。在众多固态电解质材料中，聚合物固态电解质因其良好的柔韧性和加工性能被视为最具应用潜力的固态电解质体系之一，但其实际应用过程中仍面临离子电导率较低、电化学稳定窗口偏窄以及与锂金属负极界面相容性较差等问题。尽管研究人员通过引入无机填料对聚合...

乙炔是一种重要的工业前体，通常通过碳氢化合物蒸汽裂解及甲烷部分燃烧等工业过程生产，但过程中不可避免地会产生二氧化碳杂质。由于二氧化碳和乙炔分子在尺寸、形状以及物理性质方面高度相似，二者的高效分离成为一项极具挑战性的难题。目前，工业上主要采用溶剂萃取技术进行分离，但该方法存在能耗高、产生化学废弃物等显著缺点。在这一背景下，吸附分离技术作为一种低能耗的替代方案受到了广泛关注，其核心在于开发高性能的...

分子机器作为纳米尺度的动态系统，能够将外界能量转化为定向机械运动，在智能材料和药物递送领域展现出巨大潜力。2016年诺贝尔化学奖授予了分子机器的设计与合成，而2025年诺贝尔化学奖则表彰了金属有机框架（MOFs）的开创性工作。如何将这两个领域有机结合，在结晶性框架中实现高效的分子机器功能，一直是超分子化学领域的重要挑战之一（图1）。在晶体材料中引入动态分子开关面临着根本性挑战：刚性晶格的空间限域效应与分子构...

近日，孙俊奇教授受邀在《Accounts of Chemical Research》期刊撰写题为Reversibly Cross-Linked Polymers: A New Method for High-Performance and Sustainable Polymer Materials的综述文章，详细介绍了课题组所提出并建立的“可逆交联聚合物”这一高分子材料制备的创新概念。聚合物材料因其卓越的力学性能与稳定性，已成为现代社会和经济发展的基础材料。然而，传统聚合物难以实现高效回收与循环利用，导致严重的资源浪费与...

由于乙烯（C2H4）和丙烯（C3H6）动力学直径十分接近，且理化性质高度相似，二者的高效分离一直以来是工业应用中的关键挑战。C2H4和C3H6均为烯烃。三维共价有机框架（Covalent Organic Frameworks, COFs）的非极性孔隙环境能够减弱气体与框架之间的相互作用，从而促进动力学分离，可能更有利烯烃分子的分离。但由于结构拓扑和孔隙特征的有限多样性，精心设计和合成三维共价有机框架（3D COF）以实现高效的气体分离仍然是一个巨大...

在光催化合成过氧化氢（H2O2）的研究中，构筑高效的给体-受体（D-A）系统是实现高效光催化的核心。然而，如何在分子层面精确控制D-A单元的距离、取向与堆积方式，以优化空间电荷转移并提升催化性能，一直是极具挑战性的难题。针对该问题，杏吧原创 王明教授团队提出一种新型的三联吡啶双功能化策略，设计并合成了结构相似的两种配体L1与L2，两者仅相差一个苯环单元，作为电子给体的三苯胺与作为电子受体的三苯基三嗪通过...

有机发光自由基兼具光学、电学与磁学特性，因此，在OLED器件、荧光成像、光动力治疗、核磁共振成像以及多功能响应材料等领域展现出重要的应用前景。近年来，研究者尝试将有机发光自由基引入共价有机框架（COFs）和金属有机框架（MOFs）中，通过限域与结构支撑在一定程度上提高了自由基的稳定性，并拓展了其固态功能。然而，此类框架体系通常具有较高的结构刚性，对温度、溶剂或化学环境等外界刺激的响应能力有限，从而在动态可...

碳同素异形体的发现与创造为化学、材料等领域开辟了新视野，从根本上改变了科学格局。作为它们的分子片段，分子碳（MCs）是理解碳基拓扑结构的理想框架，也是有机光子学、电子学和自旋电子学领域极具前景的功能材料。迄今为止，化学家们已创制出具有一维、二维及三维拓扑结构的优美分子碳，如纳米石墨烯、石墨烯纳米带、以及碳纳米环和石墨炔片等。构建分子碳的弯曲拓扑结构和/或掺杂杂原子对合成化学和材料科学具有重要意义，...

作为一种类似石墨烯片段结构的分子碳，多环芳烃（PAHs）在合成化学、材料科学及相关交叉领域中具有重要的研究价值。锯齿边缘能够诱导PAHs出现自旋极化态，使其表现出独特的开壳电子态和磁学性质，因而这类锯齿边缘PAHs（如二维并苯、Z型并苯和多层并苯）受到广泛关注。然而，开壳自由基结构通常导致较高的氧化活性和较低的稳定性，使得这类化合物的合成和纯化面临巨大挑战，限制其功能探索和材料研究。为解决这些问题，研究人员...

手性多重共振热活化延迟荧光材料具有高色纯度，高发光效率，并且可以直接生成左旋或右旋圆偏振光（CPL）的性能特点，在3D立体显示、加密信息存储以及光学通信等领域具有巨大的应用潜力。因此，开发圆偏振多重共振热激活延迟荧光（CP-MR-TADF）材料和相关器件具有重要科学意义。然而，该领域目前仍面临诸多挑战，如CP-MR-TADF材料的反系间窜越速率（kRISC）仍然较低，器件中存在很强的浓度依赖性，在高掺杂浓度下通常出现明显的...

乙炔（C2H2）是现代化学工业中至关重要的原料，广泛应用于合成纤维、金属焊接（氧乙炔焊）、碳纳米管等碳材料合成领域。工业上乙炔主要通过石油裂解或甲烷部分氧化制备。在此过程中，二氧化碳（CO2）作为主要副产物，其浓度可达乙炔的一半，因此从混合气中高效去除CO2是乙炔纯化的关键步骤。目前工业上常用的乙炔/二氧化碳分离方法（如低温蒸馏和有机溶剂萃取）存在能耗高、操作复杂、溶剂挥发带来环境风险等问题，不符合绿色化...

邹陆一教授研究团队当前聚焦于人工智能加速多重共振型热活化延迟荧光（MR-TADF）材料的开发。MR-TADF材料凭借高激子利用率与窄带发射的双重优势，成为OLED领域的研究热点。然而，该类材料的结构与性质探索受限于研发周期长、成本高，且传统理论计算手段存在一定局限性与预测精度不足等问题，制约着新材料的研发进程。同时，MR-TADF文献普遍存在数据分散难汇总、分子结构难标准化、跨文献知识难关联等问题。针对上述挑战，邹陆一...

有机共轭体系在外部压力刺激下的光学响应行为是光电功能材料领域的研究重点之一。然而，在高压环境下实现高效发光面临严峻挑战：随着晶格被压缩，分子间距离显著缩短，增强的π–π作用极易诱导非辐射“暗态”激基缔合物（excimer）的形成，导致普遍观察到的荧光猝灭现象。尽管聚集诱导发光（aggregation-induced emission，AIE）策略使材料在常压下表现优异，但在高压下的紧密堆积中，如何有效规避暗态激基缔合物“陷阱”，并...

日前，杏吧原创 、无机合成与制备化学全国重点实验室李路教授课题组在光驱动氨分解领域取得重要进展——碳纳米管上低势垒Ni-CeO2-x界面实现高效光热氨分解，相关论文近期发表于Nat. Commun.。氢能经济面临储运难题，而氨（NH3）因其高含氢量（17.8 wt.%）、易于液化及无碳分解路径，被视为理想氢载体。镍基催化剂虽成本低廉，但其氨分解性能受限于氮原子耦合与脱附的高能垒，需高温运行且易烧结失活。光催化虽能利用光子...

近日，杏吧原创 超分子结构与材料全国重点实验室张红雨教授研究组开创性地设计并合成了一种可在–196 ℃至150 ℃极宽温域实现自修复的有机晶体材料，打破了“材料在低温环境中难以自愈”的传统认知。相关成果以“Cryogenically self-healing organic crystals”为题发表在Nature Materials期刊上。针对极端低温环境导致材料脆化、损伤加剧的严峻挑战，研究报道了一种具有给受体化学结构特征的宽温域可自修复新型有机晶体...