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上半年科研人员在Chemical Reviews上发表的文章汇总

易智编译汇总了2020年上半年中国学者在Chemical Reviews上发表的24篇综述文章。2020年上半年,Chemical Reviews上一共发表了133篇文章,其中有24篇文章来自中国本土学者。

1. 西北大学魏颢:通过过渡金属催化的碳-碳键裂解进行选择性脱羰

通过碳-碳键裂解的过渡金属催化脱羰作用是必不可少的合成方法。考虑到羰基化合物的普遍存在,选择性脱羰方法提供了一种独特的合成方法,即使用羰基作为“无痕手柄”。近年来,该反应在许多方面得到了显着发展,包括催化体系的发展,机理的理解,底物范围以及在复杂功能分子的合成中的应用。西北大学魏颢在这篇综述总结过渡金属催化脱羰过程的最新进展,从发现新的转变到对反应机理的理解,以揭示该领域的巨大成就和潜力。这篇综述的内容按脱羰过程中化学键裂解的类型分类。为了扩大脱羰反应的应用范围,还研究了脱羰方法的主要挑战和机遇。

文献链接:Selective Decarbonylation via Transition-Metal-Catalyzed Carbo−Carbon Bond Cleavage Chem. Rev., 2020, 10.1021/acs.chemrev.0c00153

2. 中南大学肖文精&陈家荣:可见光驱动的自由基介导的C-C键断裂/有机合成中的功能化

C-C键裂解反应允许通过可预测的有效键重组来构建结构多样的分子骨架。可见光光氧化还原催化的自由基介导的C键断裂反应已成为克服各种分子骨架中C键断裂的热力学和动力学障碍的有力替代方法。近年来,已经发明了许多优雅而有用的反应,并且有时经典的热反应无法获得产品。考虑到这些反应的巨大影响和合成潜力,中南大学肖文精&陈家荣对可见光驱动的自由基介导的C-C键裂解/功能化策略进行了总结,并特别强调了工作模型。作者希望这篇评论对药用和合成有机化学家有用,并能激发这一有趣领域的进一步反应发展。

文献链接:Visible Light-Driven Radical-Mediated C−C Bond Cleavage/Functionalization in Organic Synthesis Chem. Rev., 2020, 10.1021/acs.chemrev.0c00030

3. 浙江大学王征科&孙景志和香港科技大学唐本忠:糖基聚集诱导发光的荧光团的设计、结构和应用

糖是生物系统中存在的丰富自然资源,生物活性糖已在生物化学和生物材料领域引起了更多关注。为了更好地了解基于糖的生物材料和生物科学,AIE-gens已被广泛用于检测,跟踪和成像。浙江大学王征科&孙景志和香港科技大学唐本忠综述了多糖,寡糖和单糖三部分在糖基生物材料中AIE分子的应用,主要侧重于糖的检测、刺激反应材料的制备、生物成像以及AIE机理的研究。这些出色的工作表明,基于糖的AIE生物共轭物的前景广阔,考虑到天然设计和精心设计的糖类在生物过程中起着不同的作用,并且带有AIE标签的物质可能在每种情况下都可作为指示剂。但是,有许多尚未触及的基于糖的生物物种,例如细胞表面和细胞血浆中的粘多糖和糖蛋白。

文献链接:Sugar-Based Aggregation-Induced Emission Luminogens: Design, Structures, and Applications Chem. Rev., 2020, 10.1021/acs.chemrev.9b00814

4.深圳大学韩素婷&周晔:用于存储器和神经形态计算系统的半导体量子点

数据存储和处理需求的持续增长刺激了高性能存储技术和受大脑启发的神经形态硬件的发展。半导体量子点(QD)在这些应用中提供了一种有吸引力的选择,因为它们结合了出色的电子/光学特性和结构稳定性,并且可以满足低成本、大面积和基于解决方案的制造技术的要求。在这里,我们专注于基于QD薄膜固体的非易失性存储器和神经形态计算系统的开发。深圳大学韩素婷&周晔介绍了QD的最新进展,并重点介绍了其在设计未来电子设备时的独特电气和光学功能。作者还讨论了传统闪存和新兴忆阻器中新型和优化存储技术的量子点的优势。然后,作者回顾了基于QD的神经形态装置的最新进展,这些装置从人工突触到光感触突触平台。最后,作者强调面对的主要挑战,并考虑后硅时代的未来方向。

文献链接:Semiconductor Quantum Dots for Memories and Neuromorphic Computing Systems Chem. Rev., 2020, 10.1021/acs.chemrev.9b00730

5. 华东理工大学林嘉平&张良顺:共聚物胶束的自组装——用于构建层次结构的高级组装

近年来,共聚物胶束的自组装已成为超分子化学作为构建具有多个复杂程度的超结构的策略的引人注目的前沿。共聚物胶束的组装是发生在纳米级的高级自组装形式,其中构件是预组装的胶束。与一步式分层自组装相比,此组装策略在操纵多层体系结构方面更为出色,因为可以分别在第一层组装和高层组装中分别调节构建基块和更高层次的结构。然而,尽管近年来在共聚物胶束的自组装方面取得了实质性的进步,但通用法则尚未得到全面总结。华东理工大学林嘉平&张良顺在这篇综述中概述共聚物胶束自组装的当前进展和发展前景。特别是,讨论了理论模拟在揭示共聚物胶束自组装机理中的重要作用。

文献链接:Self-Assembly of Copolymer Micelles: Higher-Level Assembly for Constructing Hierarchical Structure Chem. Rev., 2020, 10.1021/acs.chemrev.9b00774

6. 上海大学王达、施思齐&美国陆军实验室许康:复合固体中的移动离子

固态基质中的快速离子传导为使用固体电解质(SE)的各种电化学系统奠定了基础,其中包括固态电池(SSB),固体氧化物燃料电池(SOFC)和多种气体传感器。混合不同的固体导体以形成复合固体电解质(CSE),为SE带来了独特的机会,使其具有出色的整体性能,远远优于其单独的母体固体,这要归功于由此产生的新界面具有丰富的化学和物理性质。在这篇综述中,上海大学王达、施思齐&美国陆军实验室许康对SSB的CSE的发展和理解进行了全面而深入的检查,特别关注了它们的理化特性和其中离子迁移的机理。相对于其单相母体,CSE中离子电导率提高的起因是在缺陷化学和界面反应的背景下讨论的。严格审查了各种复合材料中离子运动的模型/理论,以探讨设计新型CSE的一般策略,同时针对机械强度和电化学稳定性等特性,也从它们在锂金属电池及其他方面的应用角度进行了讨论。作为理解离子如何与其复合环境相互作用的一个不可或缺的组成部分,还总结了表征技术,以探究跨不同时空尺度的离子迁移动力学。

文献链接:Mobile Ions in Composite Solids Chem. Rev., 2020, 10.1021/acs.chemrev.9b00760

7. 北京大学邹如强&日本CHeM-OIL Xu Qiang:具有单金属位点的基于金属有机骨架的催化剂

金属有机骨架(MOF)是一类独特的多孔晶体材料,由金属离子/簇和有机连接基构成。由于它们的结构多样性,功能可调节性和高比表面积,基于MOF的单一金属位点的不同类型得到了很好的利用,包括来自金属节点和金属连接基的配位不饱和金属位点,以及固定在MOF上的活性金属。此外,MOF的可控热转变可以将它们升级为使用活性单原子催化剂(SAC)功能化的纳米材料。MOF及其衍生物的这些独特功能使它们可以用作催化的高度通用平台,实际上已经成为快速发展的跨学科研究领域。在这篇综述中,北京大学邹如强&日本CHeM-OIL Xu Qiang概述了基于MOF的材料在单个金属位点催化的最新进展,重点是其结构及其在热催化,电催化和光催化中的应用。作者还从工作中获得的主要见解,从而为这一新兴领域提供挑战和前景。

文献链接:Metal−Organic Framework-Based Catalysts with Single Metal Sites Chem. Rev., 2020, 10.1021/acs.chemrev.9b00757

8. 美国威斯康星大学蔡伟波&上海健康医学院黄钢:ImmunoPET的概念,设计和应用

免疫正电子发射断层扫描(immunoPET)是一种范式转移分子成像技术,结合了单克隆抗体(mAb)的优异靶向特异性和PET技术的固有灵敏度。已经开发了多种放射性核素和单克隆抗体来开发immunoPET探针,这是由放射化学和缀合策略的发展和优化所驱动的。另外,具有短循环时间或具有增强的结合能力的靶向肿瘤的载体被用于设计新型免疫PET探针。因此,已经成功设计了几种免疫PET探针以用于临床。通过非侵入性和动态地揭示异质性肿瘤抗原的表达,immunoPET成像逐渐改变了几种类型恶性肿瘤的诊断范围。ImmunoPET是对特定肿瘤标志物,免疫细胞,免疫检查点和炎症过程成像的首选方法。此外,将免疫PET成像技术整合到抗体药物开发中具有重大意义,因为它提供了有关抗体靶向能力和分布图的关键信息。美国威斯康星大学蔡伟波&上海健康医学院黄钢介绍了最新的immunoPET成像策略及其临床前和临床应用。作者还强调了当前的偶联策略,可以利用这些策略来开发下一代immunoPET探针。最后,作者讨论了实际的考虑因素,以调整免疫PET成像策略的发展。

文献链接:ImmunoPET: Concept, Design, and Applications Chem. Rev., 2020, 10.1021/acs.chemrev.9b00738

9. 青岛科技大学罗细亮&牛津大学Jason J. Davis:选择性体外和体内传感的防污策略

制造能够在复杂流体中进行高度选择性操作的传感系统的能力无疑将为医疗保健的未来发展奠定基础。但是,这些样品中大量的(生物)分子会显着阻碍转导界面的性能,在该界面上,非特异性吸附(结垢)会阻塞特定信号(降低灵敏度)并大大降低测定的特异性。在此,青岛科技大学罗细亮&牛津大学Jason J. Davis提供全面的综述,讨论防污传感器的概念和最新进展。这些防污传感器通过使用化学、物理或生物工程技术,能够在复杂的样品基质(例如血清)中运行。作者特别着重介绍了一系列分子方法来构建固体感觉界面(平面和纳米颗粒),以及它们在衍生自体内和体外的各种分析物(例如蛋白质,核酸,细胞,神经元递质)检测应用中的表征和性能选择性的光学或电化学策略。作者特别强调那些能够在复杂介质中检测的传感器或基于新颖架构/方法的传感器。最后,作者对这个快速发展的领域中的未来发展提供了观点。

文献链接:Antifouling Strategies for Selective In Vitro and In Vivo Sensing Chem. Rev., 2020, 10.1021/acs.chemrev.9b00739

10. 清华大学王定胜&李亚栋:单原子位催化剂的化学合成

以可控的方式操纵金属原子以合成具有所需结构和性能的材料是化学合成的圣杯。单原子中心催化剂(SASC)的最新出现表明我们正在朝这一目标迈进。由于原子利用的最大效率以及独特的结构和性质,SASC引起了广泛的研究关注和兴趣。SASC的科学研究和实际应用的前提是在适当的载体上制备高反应性和稳定的金属单原子。在这篇综述中,清华大学王定胜&李亚栋总结了各种合成SASC的合成策略,并列举了具体实例,突出了稳定载体上单个金属原子并抑制其迁移和团聚的合成方法的关键问题。接下来,作者在重点讨论合成的前景和挑战以及SASC的进一步科学研究和实际应用之前,讨论合成条件如何影响SASC的结构和催化性能。

文献链接:Chemical Synthesis of Single Atomic Site Catalysts Chem. Rev., 2020, 10.1021/acs.chemrev.9b00818

11. 中国科学技术大学熊宇杰:异质单原子光催化——基本原理和应用

单原子光催化剂已显示出其引人注目的潜力,并且由于其在增强光捕集,电荷转移动力学和光催化系统的表面反应方面的引人入胜的优势,可以说成为光催化领域最活跃的研究方向。尽管最近已积累了对单原子光催化剂的多种理解,但先进的表征技术和重要的理论研究正在加深我们对这些引人入胜的材料的理解,使我们能够预测它们在光催化中的工作机理和应用。在本文中,中国科学技术大学熊宇杰从描述单原子光催化剂的一般背景和定义开始。然后对金属在单原子光催化剂上的相互作用进行了简要讨论。此后,总结了当前可用于单原子光催化剂的表征技术。在对单原子光催化剂有一些基本了解之后,讨论了它们在光催化中的优势和应用。最后,作者以单原子光催化剂的剩余挑战和未来展望为结尾,进行了本次回顾。作者认为这篇综述将为单原子光催化剂的未来发现提供一些启发,从而刺激这一新兴研究领域的发展。

文献链接:Heterogeneous Single-Atom Photocatalysts: Fundamentals and Applications Chem. Rev., 2020, 10.1021/acs.chemrev.9b00840

12. 北京大学李彦&马里兰大学Zheng Ming:手性纯碳纳米管的生长,分选和表征

单壁碳纳米管(SWCNT)由于其结构(手性)所依赖的出色性能而受到了极大的关注,这使其在广泛的应用中具有巨大的潜力。纯手性SWCNT的制备不仅是一项重大的科学挑战,而且还是许多高端应用的关键要求。因此,过去二十年来该领域的研究活动非常广泛。在这篇综述中,北京大学李彦&马里兰大学总结了迄今为止的最新成就和积累的知识,并从三个方面讨论了未来的发展和尚存的挑战:可控制的增长,后合成和表征技术。在增长部分,作者关注手性控制的增长机理和催化剂设计。在排序部分,作者根据排序目标而非方法来组织和分析现有文献。由于手性分配和定量对选择性制备的研究至关重要,因此在最后一部分中,作者还将对SWCNT的表征技术进行全面的描述和讨论。作者认为,即使在这一领域取得了令人瞩目的进展,仍然需要更多的方法来开发大量制备超纯SWCNT的方法,以及对各种纳米管具有高空间分辨率的无损快速表征技术样品。

文献链接:Chirality Pure Carbon Nanotubes: Growth, Sorting, and Characterization Chem. Rev., 2020, 10.1021/acs.chemrev.9b00835

13. 清华大学成会明&丘陵:用于高级电化学储能设备的碳基纤维

从柔性/可穿戴/便携式电子产品到轻型电动汽车/航空航天设备等各种应用,都迫切需要先进的电化学能量存储设备(EESD),该设备可以有效地存储电能,同时又具有微型柔性/可穿戴/承重能力。碳纤维因其轻质,高电导率,出色的机械强度,柔韧性和可调节的电化学性能,在这些先进的EESD(例如超级电容器和电池)的发展中具有广阔的前景。清华大学成会明&丘陵在这篇综述总结了碳基纤维,特别是碳纳米纤维,碳纳米管基纤维和石墨烯基纤维的制造技术,以及改善其机械,电气和电化学性能的各种策略。重点介绍了这些碳基纤维的先进EESD的设计、组装和潜在应用。最后,作者讨论了碳纤维对先进EESD的挑战和未来机会。

文献链接:Carbon-Based Fibers for Advanced Electrochemical Energy Storage Devices Chem. Rev., 2020, 10.1021/acs.chemrev.9b00466

14. 北京大学郭雪峰:有机场效应晶体管中的界面工程——原理,应用和观点

光电设备中普遍存在的异构接口在设备性能中起着关键作用,并导致了当今微电子技术的繁荣。接口工程为提高有机场效应晶体管(OFET)的器件性能甚至开发新功能提供了一种有效而有前途的方法。实际上,来自不同学科的研究人员已经对该概念投入了极大的关注,该概念已从简单的设备性能改进发展为复杂的新颖功能构造,这表明在集成电路和能量转换等广泛领域中的进一步应用具有巨大潜力催化和化学/生物传感器。在这篇评论文章中,北京大学郭雪峰概述了为在OFET中构建各种精细功能接口而开发的当前有效方法,这些方法包括半导体层内的接口,半导体/电极接口,半导体/电介质接口以及半导体/环境接口。作者还重点介绍将分子功能集成到电路中的主要贡献和新概念,这些在大多数以前的综述中都被忽略。这篇综述将提供分子水平上分子结构,组装和新兴功能之间相互作用的基本理解,从而为设计面向实际应用的新一代多功能集成电路和传感器提供新颖的见解。

文献链接:Interface Engineering in Organic Field-Effect Transistors: Principles, Applications, and Perspectives Chem. Rev., 2020, 10.1021/acs.chemrev.9b00532

15. 上海交通大学罗正鸿:外场在聚合中的作用——机理和动力学

在过去的几十年中,对开发受外部领域影响的先进聚合技术的兴趣日益浓厚。各种物理调制,例如温度,光,电,磁场,超声和微波辐射,都是非侵入性的手段,在过程强化和空间和时间控制方面具有极好的但独特的调节聚合的能力。气体作为新兴的调节剂,在控制聚合反应中起着独特的作用,在某些情况下类似于物理调节剂。这篇综述系统地概述了七种类型的外部调节聚合,从链增长到步增长聚合。提供了有关机理和动力学的详细说明,以更好地理解每个外部场在聚合中的作用。此外,鉴于建模和仿真在机理和动力学研究中的关键作用,概述了模型构建和该领域中使用的典型数值方法,并重点介绍了现有系统中的仿真与动力学之间的相互作用。最后,对该领域的局限性和未来前景进行了严格讨论。这项最新的研究进展不仅提供了外部调节聚合的基本原理,而且刺激了先进聚合方法的新发展。

文献链接:Role of External Field in Polymerization: Mechanism and Kinetics Chem. Rev., 2020, 10.1021/acs.chemrev.9b00744

16. 香港科技大学郑子剑:用于新兴薄膜太阳能电池的溶液处理透明电极

固溶处理的太阳能电池之所以吸引人,是因为其制造成本低,与柔性基板的良好相容性以及易于大规模制造。可溶液处理的活性材料已被广泛用于制造有机,染料敏化和钙钛矿型太阳能电池,而真空沉积的透明导电氧化物(TCO),例如铟锡氧化物,氟掺杂的氧化锡和铝掺杂的氧化锡仍然是太阳能电池最常用的透明电极(TE)。这些TCO不仅显着增加了设备的制造成本,而且对于将来的柔性和可穿戴应用来说也太脆弱了。因此,开发用于太阳能电池的经溶液处理的TE备受关注。香港科技大学郑子剑对溶液加工TE的最新发展进行了详细讨论,包括电极材料的化学合成,电极制造的基于溶液的技术,溶液加工TE的光学和电学性质及其应用在太阳能电池上。

文献链接:Solution-Processed Transparent Electrodes for Emerging Thin-Film Solar Cells Chem. Rev., 2020, 10.1021/acs.chemrev.9b0048317

17. 北京理工大学张加涛:纳米界面化学——晶格失配导向的杂化纳米晶体的合成与应用

在过去的几十年中,由两个或多个通过纳米界面连接的完全不同的亚基(例如金属和/或半导体)组成的杂化纳米晶体(HNC)的合成取得了长足的进步,由于其不可替代的出色功能而令人着迷通过单组分纳米系统实现。这些HNC的有前途且用途广泛的应用紧密取决于亚基之间纳米界面的结构和电子特性。这是因为亚基之间晶格结构的相容性不仅决定了HNC在热力学基础上的合成可及性和生长机理,而且还影响了它们的界面特性(原子排列,晶格失配引起的应变或缺陷),结构,结晶度,以及在纳米尺度上不同亚基的协同相互作用。纳米界面化学在世界范围内吸引了广泛的科学努力,并促进了由晶格不匹配定向的精确合成的快速发展。北京理工大学张加涛概述了在不同程度的晶格失配下为核-壳HNC进行精细设计和制造而开发的主要策略。关于具有大晶格失配的核-壳HNC,阐述了精确合成中的挑战,阳离子交换促进的非外延生长实现的解决方案以及具有无应变纳米界面的所得HNC的增强应用。作者以个人观点总结充分利用晶格失配效应以进一步推进HNC合成和应用科学的意义和紧迫性。

文献链接:Nanointerface Chemistry: Lattice-Mismatch-Directed Synthesis and Application of Hybrid Nanocrystals Chem. Rev., 2020, 10.1021/acs.chemrev.9b00443

18. 中科院曲广波&喻学锋:纳米生物界面上黑磷的特性-活性关系:从分子到生物

作为二维纳米材料家族的新型成员,具有直接带隙和高载流子迁移率的单层或少层黑磷(BP)在许多应用中很有希望,例如微电子器件,光电器件,能源技术和催化剂。由于其良性的元素组成(磷),较大的比表面积,电子/光子性能以及化学/生物活性,BP在生物医学应用(包括生物传感,光热/光动力疗法,可控药物释放和抗菌用途)中也显示出巨大潜力。BP-生物界面的性质包括纳米材料(NMs)与生物系统之间的动态接触,其中BP与生物系统相互作用,在纳米生物界面的物理化学相互作用在NMs的生物效应中起着关键作用。在这篇综述中,中科院曲广波&喻学锋讨论了以BP为纳米材料的界面及其可能影响其生物学效应的独特理化性质。本文中,作者全面回顾了BP与生物分子,细胞和动物之间相互作用的最新研究,并根据其自身的物理特性,暴露途径和对BP的各种细胞反应,炎症/免疫效应以及其他生物学结果进行了总结。此外,作者还讨论了BP环境生物的环境行为和潜在风险。基于对BP-bio界面知识的积累,本综述还总结了各种更安全的设计策略,可改变其物理化学性质,包括化学稳定性和纳米生物相互作用,这对调节BP的生物学行为至关重要。更好地了解BP在BP-bio界面的生物活性以及克服挑战的相应方法,将使这种新的纳米材料投入实际应用将促进其未来的探索。

文献链接:Property−Activity Relationship of Black Phosphorus at the Nano−Bio Interface: From Molecules to Organisms Chem. Rev., 2020, 10.1021/acs.chemrev.9b00445

19. 四川大学吴家刚&哈尔滨工业大学费维栋:电陶瓷的缺陷和异价掺杂工程

自从发现缺陷对电陶瓷性能的正影响以来,有关缺陷和异端掺杂途径的研究在无机化学和凝聚态物理领域迅速发展。四川大学吴家刚&哈尔滨工业大学费维栋总结了电瓷中的缺陷类型以及缺陷的表征工具,并重点介绍了内在和外在缺陷对材料性能的影响,重点是介电,铁电和压电特性。我们主要介绍了几种典型的初始铁电体,铁电体和反铁电体中与缺陷相关的理论模拟和实验结果。因此,总结了缺陷对晶格的影响,然后突出了其主要物理机理。作者还评估和审查了铝价掺杂电陶瓷的性能增强。最后,根据当前的发展趋势讨论了前景和挑战。本文不仅概述了电瓷中的缺陷和异端掺杂路径的最新技术进展,而且还涵盖了通过有意引入某些缺陷来打开另一个调节电瓷电性能的窗口的未来前景。

文献链接:Defects and Aliovalent Doping Engineering in Electroceramics Chem. Rev., 2020, 10.1021/acs.chemrev.9b00507

20. 武汉大学&南开大学庞代文:单一病毒跟踪——从成像方法到病毒学应用

揭示病毒感染和组装的机制对于防止病毒传播和治疗病毒性疾病至关重要。单病毒跟踪(SVT)技术也称为单病毒跟踪,它使人们可以在生命周期的不同阶段跟踪单个病毒,从而动态了解活细胞中病毒的基本过程。SVT通常基于荧光成像,揭示了以前未报告的感染机制的见解。在这篇评论文章中,武汉大学&南开大学庞代文为读者提供了SVT技术的广泛概述。 作者首先总结SVT的最新进展,从荧光标记和标记策略的选择到成像实施和分析方法学。 然后,作者详细描述具有代表性的应用程序,以阐明SVT如何在病毒学研究中充当有价值的工具。最后,作者提出关于SVT未来可能性和挑战的观点。

文献链接:Single-Virus Tracking: From Imaging Methodologies to Virological Applications Chem. Rev., 2020, 10.1021/acs.chemrev.9b00692

21. 安徽大学朱满洲:原子精确的贵金属纳米簇作为高效催化剂——结构与性能之间的桥梁

增进对结构与性质之间关系的认识是催化的基础。最近,研究人员已经开发出各种控制良好的方法来合成原子精确的金属纳米团簇(NCs)。NCs在许多催化反应中均显示出高催化活性和独特的选择性,这与它们的超小尺寸,丰富的不饱和活性位点以及与传统纳米粒子(NPs)不同的独特电子结构有关。更重要的是,由于其有限的结构和单分散性,它们被用作模型催化剂,以揭示原子级催化剂性能与结构之间的相关性。安徽大学朱满洲总结NCs在催化领域的最新进展,并为合理设计高性能催化剂提供潜在的理论指导。首先简要介绍了NC的合成策略和表征方法。然后,本文从理论和实验的角度阐述了本综述的主要重点(模型催化剂在催化中的作用),特别是在电催化,光催化,光电转化和有机反应催化方面。最后,考察了主要挑战和机遇,以深入了解关键的催化步骤,目的是扩大NC的催化应用范围。

文献链接:Atomically Precise Noble Metal Nanoclusters as Efficient Catalysts: A Bridge between Structure and Properties Chem. Rev., 2020, 10.1021/acs.chemrev.8b00726

22. 清华大学牛志强&李亚栋:定义明确的非均相催化材料——从纳米颗粒到孤立的单原子位点

在多相催化中使用定义良好的材料将为开发先进的催化剂开辟许多新的机遇,以应对能源和环境方面的全球挑战。清华大学牛志强&李亚栋调查了纳米颗粒和孤立的单原子位点在催化反应中的作用。在第二部分中,作者讨论了纳米结构催化剂的尺寸,形状和金属-载体相互作用的影响。作者总结了一些案例研究,以说明在某些反应条件下定义良好的纳米颗粒的结构演化动力学。在第三部分中,作者回顾了锚定在不同类型载体上的孤立单原子位的合成和催化应用。在最后一部分,作者通过重点介绍定义良好的催化剂开发催化剂所面临的挑战和机遇,并对它们的活性位点有了基本的了解。

文献链接:Well-Defined Materials for Heterogeneous Catalysis: From Nanoparticles to Isolated Single-Atom Sites Chem. Rev., 2020, 10.1021/acs.chemrev.9b00311

23. 中科院张涛&王爱琴:负载金属催化剂上的选择性加氢:从纳米粒子到单原子

选择性催化加氢在石化和精细化工行业都有广泛的应用,但是,当两个或多个官能团共存于底物中时,它仍然具有挑战性。为了应对这一挑战,“主动站点隔离”策略已被证明是有效的,并且已经开发出多种方法来实现站点隔离。在这篇综述中,中科院张涛&王爱琴总结了这些方法,包括在金属表面吸附/接枝含N/S的有机分子,通过掺杂或通过强金属-载体相互作用通过金属氧化物部分覆盖活性金属表面,限制活性物质。载体的微孔或中孔中的金属纳米颗粒,具有相对惰性的金属(IB和IIB)或非金属元素(B,C,S等)的双金属合金或金属间化合物或核壳结构的形成,以及单个结构的构造还原性氧化物或惰性金属上的原子催化剂。对于三种类型的化学选择性加氢反应,已经讨论了每种分离方法的优缺点,包括炔烃/二烯生成单烯,α,β-不饱和醛/酮生成不饱和醇和硝基取代芳烃生成相应的苯胺。文章讨论了影响催化活性/选择性的关键因素,特别是活性位的几何结构和电子结构,目的是为氢化和其他转化中高效和选择性催化剂的开发提取基本原理。

文献链接:Selective Hydrogenation over Supported Metal Catalysts: From Nanoparticles to Single Atoms Chem. Rev., 2020, 10.1021/acs.chemrev.9b00230

24. 香港理工黄国贤/胡良胜&中国工程物理研究院Zhao Pengxiang:纳米粒子在电催化制氢中的最新进展 

氢燃料被认为是最清洁的可再生资源,是未来能源供应中化石燃料的主要替代品。可持续的制氢是实现未来氢经济的主要前提。在过去的几十年中,作为水电解生产氢气的重要步骤,电催化制氢反应(HER)已成为广泛研究的主题。在本篇综述中,香港理工黄国贤/胡良胜&中国工程物理研究院Zhao Pengxiang首先总结了HER的基本原理,并回顾了基于贵金属和非贵金属以及不含金属的HER的低成本和高性能催化剂的最新技术进展。作者系统地讨论了有关催化活性,形态,结构,组成和合成方法之间关系的见解。总结并强调了开发有效催化剂的策略,包括增加活性位点的固有活性和/或增加活性位点的数量。最后,作者重点介绍了HER电催化技术的挑战和研究方向。

文献链接:Recent Advances in Electrocatalytic Hydrogen Evolution Using Nanoparticles Chem. Rev., 2020, 10.1021/acs.chemrev.9b00248

 


发表时间:2020-09-11

作者:易智编译

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