分子碳，既是纳米碳材料（如石墨烯）的片段结构，也是早于且有别于纳米碳材料的重要领域，其研究对于合成化学发展、功能材料创制、表面纳米科学创新等具有显著的推动作用。向分子碳骨架引入杂原子（氮、硫、氧等）或非苯基元（五元环、七元环等），可以利用杂原子的成键方式或非苯基元的电子效应，在原子层面上调节其能带结构、芳香性、激发态等电子结构和过程，从而实现赋予杂化分子碳/非苯分子碳特别的反应性和光电磁等功能。...

氨是一种广泛使用的大宗化学品，也是农业氮肥的主要来源，同时凭借其高氢含量、易液化和低可燃性而被视为一种有前景的氢载体。当前，成熟的Haber-Bosch合成氨工艺因高温高压条件耗能约占全球总能耗量的1%到2%，同时排放约占全球二氧化碳总排放量的1.4%。因此，利用波动性可再生能源实现分布式绿色合成氨成为备受追求的目标。非热等离子体技术因其温和条件下高效活化惰性氮分子的能力而展现出应用潜力，特别是具备可扩展性、无辐...

仿生学是工程领域的重要概念，基于对生物原型的组成、结构和功能的模仿，建立分子、材料、工艺和设备的设计原则。随着社会的发展，对兼具多种特性材料的需求持续增加，进一步推动了仿生（纳米）结构领域的巨大发展。这些材料结合了有序和无序的特点，使得它们的结构复杂化，因此难以定量描述和复制。目前，基于人工合成分子和纳米构造基元，人们可以模仿复制生物组织的结构，并成功开发了许多高性能纳米复合材料。但是，为了满...

根据中国禁毒办发布的毒情形势报告，去年全国共破获毒品犯罪案件4.2万起，缴获毒品25.9吨，较2022年分别增长12.6%和18%。与此同时，不法分子对现代技术手段的应用愈发娴熟，走私渠道日益多样，毒品伪装能力越来越强，这些因素显著增加了发现和打击毒品犯罪的难度。尤其是在流通环节中，毒品检测的时间窗口极短，检测手段的精准度和便携性成为亟待解决的关键问题。针对上述问题，吉林大学的张明团队设计开发了一种非接触式荧光探...

在全球电动车与储能产业迅猛发展的背景下，更高的能量密度、更长的使用寿命以及更高的安全性已成为下一代电池技术的迫切需求。全固态锂电池作为下一代“明星”技术受到了业界的高度期待，有望在能量密度和安全性上实现革命性突破。然而，将全固态锂电池真正推向实用化仍面临多重挑战，其中兼具高稳定性和高电化学性能的固态电解质材料的开发是关键。聚合物电解质取代液态电解液成为一条重要路径，但传统聚合物电解质普遍存在室...

芳香烷烃的苄基C-H键氧化反应生成酮类、醛类、醇类和羧酸等含氧化合物，是有机合成和化学工业中最为重要且具有挑战性的反应之一。多孔碳基催化剂因其高比表面积、良好的电子导电性、增强的稳定性以及易于获取的优势，成为有氧C-H键氧化反应的有力候选材料。通过向碳骨架中引入氮、硼、磷、硫和氟等元素，可以精确调控材料的化学微环境，改善其电子结构，提升其催化性能。目前常用的掺杂途径是通过含杂原子前驱体与成孔剂的两亲...

共价有机框架（COFs）是一类具有多种用途的结晶多孔材料，通过有机构建单元的设计组装形成有序的二维（2D）和三维（3D）结构。它们独特的拓扑精确性和可调的微孔或介孔结构为材料设计提供了无与伦比的灵活性。通过选择特定的构建单元、反应位点和官能团，COFs可以被设计成具有特定的骨架、孔道和界面等特性，从而在多种应用中展现了优异的性能。在最近的进展中，高连接3D COFs的出现尤为令人振奋，其复杂的网络结构实现了前所未...

外泌体作为细胞间通讯的介质，其特征分析有助于揭示生理功能，在疾病诊断、复发和预后的动态监测中具有重要意义。传统检测方法经历复杂的分离释放程序，在外泌体特征分子的高灵敏、原位分析方面仍存在困难。同时，由于体液环境的复杂性和外泌体的异质性，外泌体亚群精确识别和特征分辨面临挑战。针对上述问题，马强教授课题组通过建立超构表面调控电化学发光分析方法，开展对体液中外泌体的特征分析及其在疾病诊断中的应用研究...

柔性有机晶体材料作为一种新兴的智能材料，近年来在材料科学领域引起了广泛关注。与传统的无机材料相比，柔性有机晶体具备较轻的重量、优异的机械柔性和可调控的电子光学性质，使其在柔性电子器件、传感器、智能材料等多个高新技术领域展现出巨大的应用潜力。这些有机晶体在形变过程中能够保持良好的性能，因此在柔性显示器、固体激光器和传感器等领域得到了广泛研究。尽管柔性有机晶体具备显著的机械柔性和可调性能，在环境适...

具有动态余晖特性的时间分辨变色磷光（TDPC）材料在高级信息加密和防伪领域展现了广阔的应用潜力。目前大多数报道的TDPC材料的制备都是基于无机稀土材料或有机磷光材料。直到2021年，澳门大学曲松楠课题组通过调控碳点（CDs）的表面态和碳核态首次制备了基于CDs的TDPC材料。随后，CDs基TDPC材料被相继报道。然而，这些TDPC材料仅能展示单一的颜色变化模式，这在一定程度上限制了其应用范围。因此，开发具有多种模式颜色变化的TD...

在多相催化中追求高金属利用率的目标，引发了对原子级分散催化剂的日益关注。双原子催化剂（DACs）具备独特优势，包括卓越的电催化性能、最大化的原子利用率以及双中心原子之间的协同效应。金属有机框架（MOFs）作为一种具有丰富孔隙结构、优异设计性和可调功能性的晶体多孔材料，被广泛视为构建高级电催化用DACs的理想模板。目前，许多研究小组已经报道了mof衍生的dac在各种能源相关领域的应用，包括电催化水裂解（EWS）、金属...

面对新一代宽色域显示技术的迫切需求，开发具备窄带发射红、绿、蓝三原色的发光材料尤为关键。基于硼/氮（B/N）骨架的多重共振热活化延迟荧光（MR-TADF）材料的出现，为发展兼具高效率和窄带发射特性的有机电致发光二极管（OLED）开辟了道路。然而，红光MR-TADF材料的设计策略相对匮乏，这在很大程度上限制了它们在全彩显示中的应用。针对这一挑战，吉林大学王悦教授、李成龙教授和清华大学张跃威博士等人提出了一种独特且简便...

受激辐射（Stimulated emission, SE）在激光产生过程中扮演着不可或缺的角色，是产生激光的必要条件。在激光技术的发展历程中，受激辐射这一概念始终处于核心地位。就目前的研究状况而言，实现有机π共轭分子在固态下的受激辐射仍然是一个极为重大的挑战。有机π共轭分子具有独特的电子结构和光学性质，然而在固态下，其分子间的相互作用复杂多变，包括分子堆积方式、能量转移过程等都会对受激辐射产生影响。近年来，有机固体激...

水系锌离子电池具有高理论能量密度、低成本和高安全等优点，在大规模储能、便携式电子设备和可穿戴技术等领域拥有广阔的应用前景。近年来，研究人员报道了一种无需集成外部发电装置的自充电锌离子电池，依靠从周围环境中获取化学能进行充电。这种自充电过程是通过电池正极材料与环境中氧气之间的自发氧化还原反应来实现。然而，由于氧气的氧化还原电位过低，放电后的正极材料无法被完全氧化至充电状态，导致化学自充电锌离子电...

分子内振动能量转移是控制凝聚相体系中化学反应和动力学的关键过程。深入理解各种材料中的分子内振动能量转移和能量汇聚过程，为进一步利用或控制这一过程奠定重要基础。含能材料以其高密度能量的特性广泛应用于多种领域，其稳定性、反应性和引爆特性都与分子内振动能量转移直接相关。因此研究和控制含能材料的振动能量转移过程至关重要。这种能量转移不仅是一个超快过程，还涉及多种量子态和多种振动模式的耦合。这些过程固有...