化学进展

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• 高效圆偏振发光材料的创制和多维应用

  王瑞文, 季洪汉, 史永宏, 金雪, 胡志强, 段鹏飞

  圆偏振发光能够直接揭示发光体系的手性特征，并为信息加密、防伪与三维显示等方向提供可靠的偏振读出而受到广泛研究。近年研究从追求信号放大转向强调可用性与稳定性，在分子发光体、无机杂化材料与手性光子环境三条路径上均取得进展。本文以手性材料的应用为主旨，首先从物理化学视角归纳实现较大不对称因子的关键环节，强调可预测的发射体设计、局域环境对辐射通道的调控。继而围绕多级信息加密与图案化防伪、立体显示与近眼成像、对映体识别与上转换成像等场景，综述近年来具有代表性的材料体系与证据，比较不同路径的优势与限制，并讨论在复杂背景下维持稳定信号的化学策略。最后结合最新测量规范与数据报告要求，提出与标准化对接的实践要点，期望为基于圆偏振发光的加密防伪、立体视觉与化学生物成像提供可复验且可推广的路径，并推动该领域的规范化发展。

• 钴系催化剂在羰基化反应中的应用

  田昭雄, 张坤瑶, 顾爱荣, 丁梦姣, 孙大明, 宋河远

  羰基化反应是通过在分子中引入C=O基团而生成高附加值化学品的重要途径；羰基化反应因其高原子经济性及符合绿色可持续发展要求，在有机合成、药物化学及材料科学等领域具有广泛应用。尽管目前已经开发了许多用于羰基化反应的催化剂，但大部分类型催化剂尚未达到工业化应用的要求。近年来，钴系催化剂在羰基化反应中的研究取得了显著进展，因其成本低廉、资源丰富及环境友好特性备受关注。通过配体设计、载体优化等操作，使得钴催化剂的活性、选择性和稳定性显著提升。本文系统综述了钴系催化剂在氢酯基化、氢甲酰化、胺羰基化及氢羧基化等反应中的最新进展，探讨了配体设计、反应机理及多相化策略对催化性能的影响，并展望了其在绿色化学与工业化应用中的发展前景。

• 极端条件锂金属电池用局部高浓度电解液

  董羿萱, 曾子琪, 彭佳悦, 程时杰, 谢佳

  锂金属电池因其超高理论能量密度被视为极具前景的下一代储能技术，有望实现500 Wh/kg以上能量突破。然而，其在高压、高温和低温等极端条件下容易出现界面膜不稳定与锂离子传输受阻等问题，这严重制约了锂金属电池的循环寿命与安全性。通过协同设计主溶剂、锂盐、稀释剂和功能添加剂，局部高浓度电解液能够构建阴离子主导的溶剂化结构，有效提升界面稳定性与离子传输动力学，抑制副反应并促进稳定界面膜的形成。本文系统梳理了极端条件下锂金属电池的主要失效机制与界面-体相共同致衰路径，深入解析局部高浓度电解液在界面调控与传输优化中的作用机制，归纳其在不同极端环境下的组分构效策略，最后展望了其在新型溶剂开发、高效添加剂筛选及界面演化机制研究中的未来发展方向。

• 木质素及其衍生物加氢脱氧制备液体储氢材料

  瞿念, 凌永辉, 李雪辉, 陈正件, 龙金星

  随着不可再生化石能源的过度消耗，开发低成本、环保的新能源迫在眉睫。氢具有高能量密度、碳中和、无污染等优点，被认为是一种极具前景的替代化石资源的优秀能源载体，但其实际应用也存在密度低、储存和运输难等问题，因此高性能储氢材料的研发成为当前研究的热点。液体有机氢载体（LOHCs）通过化学反应促进氢的释放和吸收，在储氢材料中具有显著的优势。木质素是地球上最丰富的天然可再生有机芳香碳源，通过催化升级将其转化为LOHCs的技术满足国家“双碳”目标需求，具有巨大的应用潜力。基于此，本文综述了不同催化剂对木质素及其衍生物加氢脱氧制备液体储氢载体性能的影响，总结了木质素衍生的饱和产物在LOHCs中的应用，并展望了木质素及其衍生物加氢脱氧制备液体储氢材料技术的未来发展趋势。

• 聚酯多相催化还原升级回收研究进展

  王开志, 林强

  自20世纪塑料问世以来，其卓越性能极大便利了人类生活，但其难以降解的特性也导致了环境污染和资源浪费。将废弃的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）与聚乳酸（PLA）等聚酯视为宝贵碳资源，通过多相催化还原实现升级转化与定向解聚，已成为化学回收的研究热点。该工艺可在温和条件下高效制备高附加值化学品和聚合物新材料，展现出优异的原子经济性和丰富的产品多样性。本综述系统回顾了以PET和PLA为主的废弃聚酯多相催化还原升级回收的最新进展，深入解析了催化剂活性位点的构效关系，以及氢源（H2、醇类及内源氢）的协同作用机制。详细探讨了解聚加氢与非解聚加氢两条主要路径及其耦合策略，揭示了氢源、反应温度、压力、溶剂等关键因素对产物选择性和转化效率的显著影响。同时，本文全面总结了当前技术在催化剂稳定性、杂质兼容性、经济性及环境绩效等方面的主要瓶颈，并指出非贵金属催化剂开发、氢源高效利用以及工艺放大和生命周期评估等关键问题亟待突破。旨在为聚酯降解机理的深入研究及高效升级回收技术的持续优化提供全面参考，助力塑料循环利用和“双碳”目标的协同实现。

• 聚乙烯醇基凝胶纤维

  王明伟, 郭婉茹, 王玉, 张青松, 刘兵, 李政

  聚乙烯醇（Polyvinyl alcohol，PVA）基凝胶纤维具有三维交联网络结构，兼具固体力学性能与液体传质特性，柔韧性、可控润湿性及刺激响应性优异。其成本低、加工多样、机械性能好，通过优化结构与功能化改性，有望在可穿戴设备、人机交互及精准医疗等领域发挥重要作用。本文系统综述了PVA基凝胶纤维的研究进展，将其分为物理交联与化学交联两大类，并总结了模具法、浸渍法、静电纺丝、湿法纺丝、微流控纺丝及3D打印等多种制备方法。在此基础上，详细阐述了该材料在生物医学、柔性电子、智能纺织品、自修复材料及超级电容器等领域的应用开发情况。最后，针对当前研究面临的挑战与未来发展方向进行了展望，以期为该领域的深入研究和应用拓展提供参考。

• 形状记忆高分子材料的研究进展及应用

  王永伟, 武海, 尹佩齐

  形状记忆高分子材料（Shape memory polymers， SMPs）是一类能够在外部刺激条件（如温度、光照、电场、磁场等）下，自动恢复到预定形状的智能材料。自20世纪90年代初期以来，随着科学技术的进步，SMPs作为一种新型智能材料在众多领域获得了广泛的关注和研究，随着国家大力推动科技创新和产业升级，SMPs正迅速崭露头角，成为现代科技飞速发展的关键支撑之一。得益于其结构的灵活性和可调性，SMPs在生物医学、纺织工业、航空航天等多个领域展现出了巨大的应用潜力。本文将深入探讨形状记忆高分子材料的研究进展及在多个领域的应用，介绍其分类、特性以及发展历程；重点分析该材料在各个行业中的应用前景，并对当前存在的挑战及其未来的发展趋势进行论述展望。

• 智能电磁屏蔽材料的制备及应用

  张文博, 梁恩浩, 胡美群, 汪旗, 周志军, 卫林峰, 吕斌, 马建中, 牛严谟, 赵梦琪

  电磁屏蔽材料可以保护人体免受电磁波危害，保证电子设备正常工作。传统电磁屏蔽材料的电磁屏蔽性能受到其固定的结构、尺寸限制，难以根据外部环境变化进行动态调控，开发智能电磁屏蔽材料是解决这一问题的手段之一。智能电磁屏蔽材料可以对外界不同的刺激进行响应，从而改变自身屏蔽性能，进而更好地适应不同的使用环境。本文针对智能电磁屏蔽材料的研究工作进行综述，首先简要阐述了智能电磁屏蔽机制，包括应力响应机制、温度响应机制、湿度响应机制、化学刺激响应机制和其他响应机制（电响应机制、交叉角响应机制），其次总结分析了不同智能电磁屏蔽材料的制备方法和应用性能，最后就智能电磁屏蔽材料在响应时间、响应灵敏度、响应机制和屏蔽效能等方面的发展进行了展望。

• 电催化二氧化碳还原电极构筑策略与界面调控研究

  张政, 郭小强, 张晓明, 刘爽杰

  随着全球二氧化碳排放量日益严峻，电催化二氧化碳还原反应（CO2RR）因其在温和条件下将二氧化碳转化为高附加值化学品的潜力，已成为构建可持续能源系统的重要途径。本文对CO2RR电极构筑的研究进展进行了系统综述，重点探讨电极的结构设计原则。文章重点介绍了金属基、碳基以及新兴电极结构的典型构建策略，分析了导电性、孔结构及三相界面稳定性对电子传输、二氧化碳质量传递和产物脱附行为的影响。特别强调了表面和界面工程在提升催化选择性和长期稳定性中的重要作用，并总结了3D打印、电极生物仿生改性及衍生材料等前沿构建方法。尽管现有研究在实验室条件下已取得显著进展，但结构稳定性、构建成本及大规模可制造性等挑战在实际应用中仍待解决。因此，未来研究应在界面微环境调控、结构建模及制造工艺简化等领域协同推进，以实现高效、稳定且可扩展的CO2RR电极系统。

• 燃料电池中的质子交换膜降解

  包钲言, 张琦, 马隆龙

  质子交换膜燃料电池（PEMFC）以其绿色、高效的特点，被广泛认为是一种极具潜力的能源转换技术。质子交换膜（PEM）降解失效是导致PEMFC耐久性下降的关键因素，严重制约了PEMFC的规模化应用。本文从降解机理和缓解策略两个方面出发，系统总结了PEM的三种降解模式——机械降解、热降解和化学降解——及其协同效应，着重分析了燃料电池实际运行过程中多种降解模式的形成原因，对PEM物理化学结构和电池性能的影响，并评述了针对不同降解问题现有的缓解措施及其局限性。透气现象是各类降解作用的关键纽带：机械疲劳和裂纹扩展增加透气性，通过加速自由基形成加剧化学降解；聚合物主链的化学降解削弱膜的机械强度，反过来加速机械失效，形成恶性循环。最后，总结了PEM降解研究存在的问题与挑战，提出未来应重点开发多应力耦合加速老化测试方法，建立透气率与膜老化程度的定量关系，设计梯度复合结构膜以兼顾耐久性与性能，并优化系统运行控制策略以提升整体寿命与稳定性。