化学进展杂志

化学进展杂志2025年第7期

• 圆偏振有机室温磷光材料

  曹恒昱, 高之胜, 闫馨, 李欢欢, 陶冶

  近些年，通过合理的分子设计将手性基团与室温磷光材料相结合，构建了一系列具有圆偏振发光性质的有机室温磷光材料。圆偏振有机室温磷光（Circularly polarized room temperature phosphorescence， CPRTP）材料的发光原理与有机室温磷光材料的发光过程保持一致，同时伴随着圆偏振发光性质。这类材料不仅保留了圆偏振发光中能量损耗低的优势，还极大地拓展了有机室温磷光材料在防伪加密、余辉显示等领域的应用。本文从CPRTP材料的发光机理及分子策略出发，依据CPRTP材料构筑方法的不同，概括了其结构设计策略，系统综述了各种类型的CPRTP材料的分子结构和光电性能的关系，最后探讨了CPRTP材料目前存在的问题，并展望了其未来的发展前景及挑战。

• 共价有机框架胶体的制备及应用

  崔瀚丹, 李雯, 顾帅, 唐俊涛, 喻桂朋

  共价有机框架胶体（COF Colloids）不仅继承了COF结构可控、孔径可调且具有有序结晶结构的固有特性，还具备胶体在分散、成型、功能化和组装过程中可调控的优势。近年来，COF胶体凭借其优异的溶液可加工性、良好的稳定性，引起了研究者的广泛关注。本文基于COF胶体的形成机理，从自上而下和自下而上两方面阐述了COF胶体的制备方法，并比较了这两种合成策略的优点和局限性；重点介绍了COF胶体在光催化、器件、气体分离及生物医学等方面的应用，并对COF胶体面临的挑战和未来发展方向进行了展望。

• 卟啉基共价有机框架在肿瘤治疗中的应用

  毛佳欣, 赵璐, 白云峰, 冯锋

  共价有机框架（COFs）作为一类新型功能性有机材料，自2005年首次报道以来，便引起了人们的广泛关注，近年来，其在生物方面的应用尤为突出。其中卟啉基COFs具有结晶度高、孔隙率高、设计灵活、易于表面修饰等特点，可以作为各种治疗剂的载体，用于药物递送。卟啉基COFs特殊的结构如扩展的共轭结构和较强的π-π堆积相互作用，在可见光区域表现出强烈的吸收作用，具有优异的热稳定性和化学稳定性。除此之外，其本身可以作为光敏剂，因此在肿瘤治疗中有广泛的应用潜力。本文总结了卟啉基COFs在肿瘤单一治疗和联合治疗中的相关研究，最后阐述了其在制备和肿瘤治疗应用中面临的挑战和未来的展望。

• 二维材料在分离膜制备方面的应用

  张昭乾, 辛少鹏, 胡云霞

  随着材料科学和膜分离领域的不断发展，二维材料在制备新型分离膜方面展现出巨大的潜力。二维材料超薄的厚度有利于降低传质阻力进而提高通量；二维材料面内或层间通道可以人为调控尺寸用于精确的尺寸筛分。当二维材料用于制备分离膜时，这些特点可以使分离膜同时具有较高的传质效率和分离能力。本文介绍了可用于分离膜制备的二维材料及其特性，概述了对应不同类型材料适用的制膜策略与所制备的分离膜在水处理、有机溶剂分离或气体分离等方面展现出的优异性能。最后分析了二维材料基分离膜的成孔机制，总结了当前面临的挑战与研究热点，并展望了未来需要着重关注的研究方向。

• 皮肤不良反应的研究方法进展

  邴梦瑶, 裴瑶, 王畅鸥, 韩高才, 周群芳, 江桂斌

  在社会的高速发展过程中，各类新化学品的大量使用，使其进入人们工作和生活的方方面面，如医疗用品、金属饰品、美妆及个人护理产品、智能穿戴产品等。当前，由接触各类日用品或化学品引发的皮肤不良反应影响了人类健康，降低了人们的生活质量。因此，开展日用品及其原料的皮肤不良反应评价对于识别风险物质、规避相关产品中潜在有害物质的安全隐患、指导行业生产管理规范等具有重要意义。皮肤不良反应评价的经典方法是整体动物实验，但基于动物福利、提高方法的检测通量、提升检测效率和预测能力等要求，各类体内外方法与技术逐渐发展起来。基于以上背景，本文根据近年来的大量研究综述了皮肤不良反应，特别是皮肤刺激/腐蚀、特应性皮炎和过敏性接触性皮炎的发生机制和评价方法。最后，对该领域研究的瓶颈问题和发展方向进行了总结和展望。

• 零价铁体系中的还原路径：研究方式和检测方法引起的讨论

  杨世迎, 邝文俊

  零价铁（Zero-valent iron，ZVI）及其表面改性材料因其优秀的还原性能已被用于去除多种污染物。直接电子转移还原、Fe（II）还原和原子氢还原是三种公认的可能的ZVI还原路径。因研究者对三种还原路径存在不同的理解以及对还原路径的检测使用了不同的方法，近期的研究在：（1）原始ZVI材料的主导还原路径为何；（2）硫改性给ZVI带来的是抑制原子氢产生还是重组；（3）碳改性强化ZVI还原性能是通过加速直接电子转移还是原子氢生成；（4）不同过渡金属改性对于ZVI的主导还原路径的影响有何深层机制等方面产生了差异性的结论，进而引发了关于ZVI及其表面改性材料对污染物还原去除的主导还原路径为何的一些争论。因此，本文系统总结了：（1）ZVI及其表面改性材料的结构与不同改性原理；（2）ZVI还原体系中还原路径的三种作用机理及不同检测手段；（3）表面改性技术（硫改性、碳材料改性和过渡金属改性）对还原路径的不同影响机制；（4）环境条件（pH、共存离子和天然有机物）对不同还原路径的干扰，并从还原路径出发对未来研究需重点关注的对象提出展望，期待解答当前对于还原路径的研究所存在的部分困惑和促进对ZVI的还原路径达成统一认知，以促进ZVI及其表面改性材料的科学研究发展。

• 大气颗粒物中的环境持久性自由基

  苑春刚, 李铭宇, 解姣姣, 付依然, 申一文, 刘松尧, 高慧颖

  相较于短寿命自由基，环境持久性自由基（Environmentally Persistent Free Radicals，EPFRs）在环境中存活时间长，主要来源于机动车排放、化石燃料和生物质的燃烧，形成于颗粒物的表面，广泛存在于大气颗粒物（PMs）等各种环境介质中。由于不同地区、不同季节及不同粒径的PMs的组分、来源和形成机制存在差异，因此其中的EPFRs的赋存特征也不尽相同。电子顺磁共振波谱法（Electron Paramagnetic Resonance， EPR）是测定 EPFRs 的有效手段。EPFRs会引起氧化应激，造成DNA损伤，但目前对其健康风险的评估还不够完善。本文在现有研究成果的基础上，总结了不同地区、不同季节及不同粒径PMs上EPFRs的赋存特征，分析了其来源及产生机理，比较了现有测定方法的优势和劣势，探讨了其健康风险及相关评估模型，并对未来的研究工作提出展望。

• 共价有机框架材料在环境监测中的分析应用

  谢雅琳, 谭锐, 黄湫文, 周娜, 赵艳, 罗晓俊

  随着环境监测要求的不断提高，新型材料的应用备受关注。共价有机框架（COF）材料因具有结构可设计、比表面积大、孔隙率高、化学稳定性好等优点，在环境监测领域展现出巨大潜力。本文聚焦于COF材料在环境监测领域的分析应用展开综述。详细阐述了COF材料在重金属离子、有机污染物及气体污染物检测方面的独特优势，并分析了其与现代分析检测技术和工具相结合的应用实例及效果。同时，探讨了COF材料在实际应用中面临的局限性，并对未来的发展方向和应用前景进行了展望，为其在环境检测领域的进一步发展提供了参考。

• MXene与低维材料复合提升热电性能

  周源, 李理, 胡毅豪, 陈锡荣, 田乾磊, 黄晖辉

  近年来，新型二维材料MXene因其优良的导电性、优异的机械柔韧性以及良好的环境稳定性，展现出了极大的热电应用潜力。但由于MXene的电荷载流子传输表现为阻碍塞贝克效应的金属行为，仍然存在塞贝克系数与电导率间强耦合作用的限制效应。低维材料因其在微纳尺度下特殊的电学、热学以及结构特性，有望与MXene复合并调控其热电性能。本文总结了MXene与其他低维材料复合提升其热电性能的研究进展，重点分类为一维材料、二维材料与MXene的复合，而后对电导率、热导率、塞贝克系数等关键热电性能参数的优化调控进行了总结分析。最后，从柔性可穿戴电子器件应用、结合人工智能的材料设计、材料合成与集成技术优化三个方面，对MXene材料热电性能的未来研究方向提出展望和设想。

• 孔径梯度型单向导湿材料的制备与应用

  李恒涛, 王潇可, 王国和, 王钟

  单向导湿材料是一种能够将水分从材料的一侧向另一侧运输，同时在相反方向阻碍水分运输的一种材料。而孔径梯度型单向导湿材料则是该类材料中重要的一种。孔径梯度类单向导湿材料通过材料自身的孔径梯度，在拉普拉斯力的作用下实现对水的单向输送。此类材料具有无需能量输入、稳定的优点，在定向集水、液体输送、油水分离等领域具有广泛的应用。本文首先介绍了单向导湿机制的分类，解释了单向导湿的理论机制，综述了孔径梯度型材料的种类，最后介绍了单向导湿材料目前和未来的应用领域，并总结展望了单向导湿材料现存的问题以及未来的发展方向。

• 多重响应性Pickering乳液界面催化应用

  张明霞, 张恒, 应安国

  近年来，Pickering乳液因其制备简单和稳定性强等特点引起了人们的广泛关注。Pickering乳液是一种由固体颗粒稳定而成的乳液，其稳定性远超传统乳液，这些颗粒作为乳液体系的核心部分，在Pickering乳液体系的制备和应用中发挥着重要的作用。本综述主要介绍了不同单一刺激响应（pH、温度、CO2、氧化还原、光照射、磁场）和多重刺激响应对Pickering乳液体系稳定性和性能的影响以及Pickering乳液体系在氧化反应、还原反应、水解反应、缩合反应、酯化酯交换反应、级联反应等不同反应方面应用的最新研究及进展。