如何让介孔多组分金属氧化物同时拥有理想的组成、晶体结构和介孔骨架？长期以来，这一直是介孔多组分金属氧化物合成领域颇具挑战的问题。传统软模板方法虽然具有操作简单、结构可调等优势，但在多组分体系中往往容易出现元素偏析、快速成核、多晶聚集以及高温煅烧过程中的结构坍塌，从而限制了大尺寸单晶材料的构筑。近日，乔振安教授团队受到自然界牙齿、骨骼和贝壳等“生物矿化”过程中三维连续有机基质精准调控无机晶体生长...

富勒烯和碳炔，是两类重要的碳同素异形体，而富瓦烯和累积多烯分别是其核心片段，其中富瓦烯由双键桥联两个五元环组成，累积多烯包含多个连续的碳碳双键，二者已发展为合成化学和材料科学的明星基元（图1）。然而，富瓦烯的稳定性偏差，其合成大多依赖芴核构筑及烯烃化二聚，步骤较为繁琐，而累积多烯的多重双键结构的合成难度更大，因此，开发新合成方法对于富瓦烯/累积多烯化学与材料发展至关重要。硼原子掺杂是调控共轭分子...

水系锌离子电池凭借安全可靠、环境友好、成本低廉以及理论容量高等优势，在大规模储能应用中拥有广阔前景。但锌负极长期面临锌枝晶无序生长、析氢副反应、电极腐蚀钝化等界面问题，直接造成电池循环寿命差，阻碍了水系锌离子电池实际应用的推广。电解液添加剂改性是提升锌负极稳定性较为实用的技术路径，不过现有添加剂大多难以从原子层面调控锌沉积行为，往往还需要较高的使用浓度，很难满足安时级别实用电池的需求。针对上述...

随着ITU-R BT.2020等下一代显示标准的推进，高色纯、窄带发光成为OLED材料的核心研发目标。多重共振热活化延迟荧光（MR-TADF）材料凭借本征窄光谱、高辐射速率的特性，被视为下一代宽色域显示的核心发光体系。然而，经典B/N型MR-TADF仍面临两个关键问题：一是发光颜色向绿光等长波区域调节时容易造成光谱展宽，二是反向系间窜越速率（kRISC）较慢，容易导致高亮度下效率下降。近年来，尽管羰基单元已被用于MR骨架的激发态调控，...

聚苯乙烯富含芳香结构，是制备芳烃化学品的重要原料，广泛应用于包装材料、一次性塑料制品、电子电器等领域。实现聚苯乙烯废弃物的高值化利用，对消减塑料污染、推动碳资源循环利用具有十分重要的现实意义。传统热解过程通常需要较高温度，反应过程中容易生成大量多环芳烃与积炭，存在产物组分复杂、目标产物选择性难以调控等难题。如何在较为温和的反应条件下实现聚合物链的高效断裂，同时保留芳环结构并抑制副反应，是聚苯乙...

随着超高清显示技术的发展，显示器对色纯度提出了更高要求。多重共振（MR）发光材料具有天然的窄谱带发光优势，是高色纯度OLED的重要候选材料。然而，当MR材料发光波长向黄色、红色等长波长区域拓展时，往往容易出现光谱展宽。因此，如何在实现长波长发光的同时保持窄谱带特性，是该领域面临的重要挑战。针对这一问题，吉林大学李成龙、刘宇教授团队提出了“对称性重构”策略。该策略不是简单延长分子的π共轭，而是通过对称、...

刺激响应发光材料能够在外界环境发生变化时，通过发光颜色或强度的改变给出直观的光学信号，在传感、显示和智能材料等领域具有重要研究价值。共价有机框架（Covalent Organic Frameworks，COFs）是一类结构规整、组成可设计的晶态多孔材料，可以通过分子层面的结构设计将不同功能单元有序地引入框架，为构筑新型智能发光材料提供了良好的平台。然而，传统COF材料通常强调骨架的刚性和稳定性，而刺激响应发光往往需要分子具有一...

超大孔分子筛是一类孔道由12元环以上构成的多孔材料，凭借规则有序的骨架结构和大尺寸孔道，能够突破传统分子筛对大体积分子的传质局限，在大分子吸附分离、催化转化等领域具有重要应用潜力。目前，科研工作者已合成出40余种超大孔结构分子筛，但其中半数以上骨架需要引入Ge、B和P等杂原子，或是属于连接不完全的间断结构，导致骨架热稳定性、水热稳定性较差，难以满足实际应用需求。因此，合成骨架全连接、高稳定性的超大孔全...

固态电池是极具前景的下一代电池技术，固态电解质是其核心组成部分。许多固态电解质由阴离子基团骨架和可快速迁移的锂、钠离子构成。长期以来，阴离子转动是否会促进阳离子迁移存在争议，其定量贡献也缺乏直接证据。其难点在于，阴离子转动通常伴随晶体相变，传统实验和普通分子动力学很难将其影响分离。此外，阴离子平移和振动对阳离子迁移的潜在驱动作用也常常被忽视。针对这一问题，李辉教授团队将自主开发的约束算法与机器...

共价有机框架（COFs）凭借其可设计的孔道结构和优异的电子传输性能，在光催化H2O2合成领域展现出显著的应用前景。目前，引入供体-受体结构、杂原子掺杂或扩展π共轭等策略虽能有效提升COFs的光催化性能，但此类方法涉及全局性骨架改性，难以在保持化学组成不变的条件下实现COFs局部微环境与电荷分布的精确调控。噻吩及其衍生物因其化学连接方式的可调节性对共轭路径和分子偶极子的显著扰动效应，为局域电荷调节提供了理想的结构...

半导体结的精确构建是调控光伏器件能带排列与载流子动力学的重要基础。气相外延可实现对晶体取向和界面结构的精确控制，但通常依赖单晶基底和真空条件。对于溶液加工的多晶钙钛矿，上层溶剂对底层的侵蚀以及晶粒取向不一致容易破坏界面连续性，使空气环境下取向可控同质结的构建面临挑战。针对上述问题，吉林大学董庆锋教授团队提出了溶剂介导的热冲击外延策略。该策略将热冲击诱导的快速结晶与2-甲氧基乙醇的反温度溶解特性相...

液晶弹性体（Liquid-crystal elastomers, LCEs）能够将热、光等外界刺激转化为可逆机械运动，在人工肌肉、软体机器人等领域具有重要应用潜力。将动态共价键引入LCE网络（DCv-LCE），可通过动态键交换实现网络重构，赋予材料交联后重新编程、再加工和循环回收等优势。然而，LCE的力学强化与驱动性能存在内在矛盾：提高交联密度可增强材料模量和驱动应力，却会限制驱动形变；降低交联密度虽有利于形变，却会削弱力学性能和驱动应...

随着塑料污染问题日益严峻，开发兼具高性能、可降解性和可持续性的高分子材料已成为重要研究方向。其中，主链含有动态二硫键的聚硫辛酸（PTA）因具备可逆键合特性，在可回收塑料、弹性体及胶黏材料等领域展现出广阔应用前景。然而，传统热引发聚合通常存在单体转化率低、分子量受限等问题，难以满足高性能材料的构筑需求；常用增强策略往往依赖永久性共价交联，会大幅削弱材料的可降解性。与此同时，现有光引发、阴离子及阳离子...

溶液法制备的自组装单分子层（SAMs）存在晶体生长不可控、结构均一性差的问题，这仍是制约界面高效电荷传输的核心瓶颈。针对这一问题，吉林大学化学学院张红雨团队和霍夫曼先进材料研究院胡汉林团队提出了一种偶极调控分子改性策略：通过合理设计氟化苯并咪唑羧酸衍生物（1F-COOH、2F-COOH、3F-COOH），并将其与传统SAMs分子（Me-4PACz）共组装构建co-SAMs，实现对自组装单分子层结晶行为的精准调控。该策略利用氟化苯并咪唑环...

晶格应变工程是当前调控材料电子结构、优化催化性能的重要技术手段。适度的晶格应变可改变原子间键长、键角及轨道重叠方式，进而调控材料能带结构、载流子运输行为以及表面反应能垒，为提升催化性能提供有效途径。目前大多数应变调控方法依赖于界面失配、外延生长、缺陷诱导等方式，普遍存在应变幅度有限、调控精度不足等问题。高压可直接作用于晶体晶格，是调控晶体结构最有效的方法之一；然而多数半导体材料在高压条件下易出...