由非共价键主导的超分子自组装是大自然中诸多有序结构形成的主要驱动力。其中，包括DNA双螺旋和胶原蛋白三螺旋在内，天然形成的螺旋结构广泛存在于生物系统中，并在生命过程中起到了至关重要的作用。受这些兼具重要功能与结构美学的天然螺旋启发，科研工作者们致力于人工合成纳米螺旋结构的设计和制备，尤其是具有高度可调控性的超分子螺旋结构。通常，超分子螺旋组装体的构筑往往涉及手性组装基元的使用，而通过完全非手性的构...

质子交换膜电解水（PEMWE）已成为最具发展潜力的绿氢制取技术之一，尤其是所具有的高度灵活性及优异的功率调节功能，非常契合风、光等可再生能源发电的波动性特点。催化剂是PEMWE的关键材料，不仅决定着电解水制氢过程的能耗、制氢速率，也是成本的主要来源之一。目前商用PEMWE依赖于高载量的贵金属铱（Ir）和铂（Pt）基催化材料，应用成本高，处于商业化初期。尤其是膜电极阳极侧的析氧反应是水裂解过程的瓶颈反应，依赖于氧化...

化学成分分析在能源行业、食品工业、环境监测和医疗保健领域具有重要作用，推动了工业4.0和物联网（IoT）的发展。作为一种创新技术，摩擦纳米发电机（TENGs）利用接触电气化和静电感应现象，将环境中的高熵能量转化为电能或电信号，展现出卓越的适应性和多功能性。近年来，TENGs被用作探针来检测溶液成分，例如蔗糖溶液的浓度、变压器油中的微量水及氨基酸的种类等。在这些分析中，摩擦起电探针表现出极高的灵敏度和特异性，有...

目前，CT成像技术主要基于闪烁体探测器，通过间接探测方式工作，存在能量损失和噪声累积，降低了成像灵敏度并增加了剂量。为了解决这一问题，直接探测技术是一种有效策略，它能直接将X射线转换为电子信号，从而减少能量损失和噪声。然而，目前有望用于CT的直接探测材料碲锌镉昂贵且难以制备。因此，探索新的高效、低成本的直接探测材料在CT中的应用具有重要价值。近期，吉林大学化学学院超分子结构与材料国家重点实验室魏浩桐教...

聚合物的立构规整度极大地影响聚合物的物理化学性质。通过合理设计催化剂结构，能够合成具有特定立构规整性的聚合物材料以实现对聚合物性能的调节。然而直至目前，控制聚合物立构规整性的聚合策略仍然相对单一，且一种催化剂很难实现多种立构的控制。有报道将外消旋催化剂混合使用，外消旋催化剂的对映体可以发挥对映选择作用，同时实现对活性链末端手性和单体手性的双重识别。在发生单体错插，产生立体错误时，将导致聚合能垒...

液晶网络（Liquid crystal networks, LCNs）是指含有液晶基元的交联聚合物网络。将LCNs编程使液晶基元取向排列，可获得在光、热、电等刺激下发生可逆形变的液晶驱动器，这种集感知、驱动与操控于一体的智能驱动器在人工肌肉、智能机器人、传感器等领域具有广阔的应用前景。不同于传统的永久交联LCNs，基于动态共价键交联的动态液晶网络（DCv-LCNs）可利用动态键的动态交换简化编程过程并进行随意塑形，同时可实现重新塑形、多次...

设计合成结构新颖、性能优异的超分子大环分子始终是超分子化学与材料领域的重点研究内容之一，同时也是推动有机功能材料蓬勃发展并走向实际应用的重要环节。吉林大学杨英威教授团队长期致力于柱芳烃/杯芳烃衍生的新型大环芳烃的设计开发。他们的创新性工作包括成功设计合成了如拓展型柱芳烃、斜塔芳烃、双子芳烃、精巧型柱芳烃、去对称化柱[8]芳烃等多种新型大环芳烃，并在晶体工程、吸附分离、传感检测以及药物递送等多个研究...

近日，吉林大学化学学院、超分子结构与材料国家重点实验室李昊龙教授课题组在质子交换膜领域取得重要进展，该研究工作以“Supramolecular Modifying Nafion with Fluoroalkyl-Functionalized Polyoxometalate Nanoclusters for High-Selective Proton Conduction”为题发表在《Angew. Chem. Int. Ed.》上。该工作提出了一种适用于Nafion膜的超分子改性新策略，显著提升了Nafion膜的质子电导率和传导选择性，在燃料电池、液流电...

近日，我院“非周期晶格氧催化反应”项目团队在化学类权威期刊JACS上发表了题为“Atomic Topping of MnOxon Al2O3to Create Electron-Rich, Aperiodic, Lattice Oxygens to Resemble Noble Metals for Catalytic Oxidation”的研究论文。该研究由我院刘钢教授、汪大洋教授与吉林建筑大学初学峰副研究员、Rutgers大学的Michele Pavanello教授合作完成（J. Am. Chem. Soc.2024, 146, 16549-16557）。研究团队开发了一种新型的非贵...

为了实现全球碳中和，氢作为传统化石燃料的优越替代品在全球能源转型中具有重要的作用。液态有机氢载体(LOHC)系统因其高储氢能力、基础设施兼容和安全高效性而成为有效的氢气储存和运输解决方案。然而，在环烷烃中惰性的sp3C-H键活化通常需要在高温下进行(573-673 K)并具有较大的反应焓变，这会导致大量的能量消耗、反应副反应和催化剂失活。为解决上述问题，吉林大学李路教授课题组利用光作为“绿色试剂”，可以克服C-H键活化...

氢气作为一种清洁、高效的能源形式，近年来在新能源汽车等多个领域备受瞩目。然而，氢气的易泄漏性和爆炸风险对氢燃料汽车的安全性构成了严重威胁，因此，高性能的车载氢气传感器成为确保氢燃料汽车安全运行的关键技术之一。金属氧化物半导体气体传感器因其成本低廉、体积小巧、稳定性好且易于制造等优点，一直是科研人员研究的热点。但传感机制的复杂性长期阻碍了半导体传感材料的合理设计。图:动态反应过程研究。利用原位拉曼...

碳纤维增强聚合物复合材料(CFRCs)具有高力学强度、高模量和优异的化学稳定性，因而在航空航天、汽车工业和风力发电设备等领域有着重要的应用。传统的CFRCs由碳纤维和环氧树脂等热固性树脂通过层压或模压方法制造得到，但由于热固性树脂内部的共价键三维交联结构，使得CFRCs在使用后难以解聚和回收，从而导致严重的环境污染和资源浪费。开发新型的可回收利用CFRCs，并利用升级回收等策略实现回收材料价值的最大化，对构建可持续...

钠离子内流是细胞生命活动中关键的生理过程，是产生膜内外电位的基础，其主要通过钠离子通道或转运体来实现。一旦钠离子内流受阻，细胞内外电生理信号调节受到影响，就会引起多种钠离子通道病，如家族性高热惊厥、高钾性周期性麻痹、III型长QT综合征等。因而，解决钠离子内流阻滞问题不仅可以调控细胞动作电位，而且有望治疗钠离子通道病。目前，科研工作者们在揭示天然钠离子通道的精细结构和离子选择性机制方面面临着很大的困...

质子交换膜(PEM)电解水技术具有能耗低、效率高、氢气品质好、运行可靠等诸多优点，尤其是所具有的高度灵活性及优异的功率调节功能，非常契合风、光等可再生能源波动性特点。目前商用PEM电解槽析氧催化剂是以铱基氧化物纳米颗粒为代表的催化剂，膜电极铱载量通常高达2-4 mg/cm2。铱资源极其匮乏且价格高昂，很多国家（如美国能源部、中国科技部）制定了明确的时间表和路线图，致力于大幅度降低铱用量。针对传统氧化铱析氧催化剂...

面向电子设备、电动汽车和大规模储能等领域应用的高能量密度电池是国际竞相研发的热点。金属−空气电池拥有2-10倍于锂离子电池的能量密度，成为新一代高能化学能源储存器件的优先候选者。然而，目前金属−空气电池仍面临充放电效率低、倍率性能差和循环寿命短等难题，这是由于电池中电化学反应（M+O2⇆MOx）可逆性差这一关键科学问题未得到有效解决。近年来徐吉静课题组围绕以上关键科学问题开展了系统研究，在发展新理论、开发...