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研究前沿化学与材料科学领域热 [复制链接]

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报告遴选展示了个热点前沿和38个新兴前沿,覆盖自然科学和社会科学的11大学科领域年11月13日—中国科学院科技战略咨询研究院、中国科学院文献情报中心与科睿唯安今天在北京联合向全球发布了《研究前沿》报告和《研究前沿热度指数》报告。《研究前沿》报告遴选展示了11大学科领域中的个热点前沿和38个新兴前沿。今年是中国科学院与科睿唯安连续第七年携手发布《研究前沿》系列报告。《研究前沿》报告遴选展示了11个高度聚合的大学科领域中较为活跃或发展迅速的热点前沿和新兴前沿,较为客观地反映了相关学科的发展趋势。围绕11大学科领域、个研究前沿形成若干前沿群,当今世界科技发展多点突破、交叉汇聚的总体趋势愈加清晰。近年获得诺贝尔奖的研究领域在《研究前沿》系列报告中也得到了有效覆盖。例如,今年获得诺贝尔物理学奖有关黑洞的研究在连续几年的研究前沿中都有所涉及,今年获得诺贝尔化学奖的基因编辑技术也是报告连续几年揭示的方向。

重点热点前沿

重点新兴前沿

重点热点前沿——“有机室温磷光材料磷光发射是处于单重激发态的分子,经系间窜越至三重激发态,再从三重激发态辐射跃迁至基态的过程。室温磷光材料通常是含贵金属的无机物或金属有机化合物,价格昂贵且对环境不友好。而纯有机化合物的磷光在很长一段时间内被限制在冷冻低温(77K)和惰性环境。近年来,科研人员基于促进自旋轨道耦合提高系间窜越效率和抑制三重态到基态的非辐射跃迁过程等基本原理,开发了多种有机室温磷光材料,最长磷光寿命已超过2秒。如表32所示,中国、新加坡、美国、英国、日本等国科研人员在有机室温磷光材料领域做了很多重要工作,通过引入溴/碘等重原子、引入芳香碳基、形成晶体、嵌入聚合物内、主客体作用、形成氢键、形成卤键、形成H型聚集体等具体方法,合成了多种有机室温磷光材料。其中,西北工业大学*维(曾在南京工业大学工作)、香港科技大学唐本忠等人的工作较为突出。重点热点前沿——“氮杂环卡宾催化”氮杂环卡宾是一类重要的有机小分子催化剂,在有机合成化学中有着广泛应用。氮杂环卡宾催化的一个重要特点是可以改变醛的反应极性。在反应中,氮杂环卡宾与醛结合,经质子转移,形成Breslow中间体。该中间体具有亲核性,等同酰基负离子,使醛的反应极性由亲电性转为亲核性,进而发生亲核反应。本前沿对应的核心论文总结了氮杂环卡宾在安息香缩合、Stetter反应等反应类型中的应用进展,以及分别与Lewis酸、Br?nsted酸、Br?nsted碱、氢键供体、过渡金属等共催化的研究进展。德国明斯特大学FrankGlorius、亚琛工业大学DieterEnders等人在氮杂环卡宾催化领域做出了重要贡献。在施引论文方面,如表34所示,一方面,德国、美国等国家继续在该领域保持优势;另一方面,中国近年在该领域开展了大量研究,发表论文数量显著提升,中国科学院、清华大学等机构研究成果比较突出。新兴前沿概述在化学与材料科学领域共有6项研究入选新兴前沿,主要涉及催化剂的制备和应用、电池、纳米生物材料、生物降解材料、化学工艺和废水处理等领域。与-新兴前沿相比,年的新兴前沿既有延续性主题,同时还出现了一些新的研究方向。催化剂的制备和应用频频出现在化学与材料领域的热点和新兴前沿,尤其是电解水制氢催化剂的相关研究,曾出现在年(MoS2薄膜电解水催化剂和非贵金属电解水催化剂)、(非贵金属电解水纳米催化剂)、(非贵金属双功能电解水催化剂)、(过渡金属纳米阵列在中性环境下电解水催化剂)的热点和新兴前沿方向。由此可见,非贵金属电解水催化剂一直是化学与材料科学领域的研究主题,研究方向由非贵金属硫化物发展为利用非贵金属纳米阵列,再发展为年的非贵金属-过渡金属磷化物电解水催化剂。电池研究也一直是化学与材料科学领域的重要主题之一。-年的研究前沿主要针对聚合物太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、锂电池、钠电池等研究方向展开,年的研究方向转移到锌空气电池领域,且在本年的化学与材料科学领域的热点前沿方向上出现,主要聚焦于水系锌离子电池正极材料的研究。纳米生物材料领域,利用聚合物纳米粒子的聚集诱导发光特性进行细胞光声成像曾在年热点前沿出现,主要聚焦于聚集诱导发光化合物的合成、性质及在细胞光声成像领域的应用探索,年,研究主题则全部转移到其在细胞光声成像领域的应用上来。年有3个全新的新兴前沿研究方向出现:可生物降解的传感器材料在生物医学领域的应用、等离子体用于废水处理、三元共沸物萃取精馏工艺等。重点新兴前沿——“过渡金属磷化物作为电催化剂用于析氢反应预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇
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