为什么要了解化学前沿?
最为直接的原因是考研会考:2015年山东师范大学物理化学试卷最后一题(15分):简述物理化学某一领域最新研究进展。当然,夏令营也会涉及。例如2015年上海交通大学夏令营笔试最后一题:请写出三个化学前沿并谈谈你的理解。
然而,就算夏令营不涉及,我们也要了解前沿。因为科研工作只有走在前沿领域才能有所突破,有所成就。对化学整体发展趋势的把握有助于找准自己位置,矫正研究方向。正如田中群院士所说:“有了前沿的眼光,才能发现新的前沿,成为‘坐轿子的人’而不是‘抬轿子的人’。”然而,开创化学前沿需要胆识与勇气,梳理化学前沿则需要阅读大量的科技文献。自2013年起,汤森路透与中国科学院每年联合颁布《科学前沿》,以总结当年各学科研究前沿。据此可知近三年化学前沿领域的发展变化:
2015年化学领域十大研究前沿
1. 铜催化的烯烃三氟甲基化反应
2. 聚集诱导发光化合物的合成、性质和用于细胞成像
3. 用于有机合成的磁性可循环催化剂
4. 高能量转换效率聚合物太阳能电池
5. 用于活体成像硫化氢分子的荧光探针
6. MoS2薄膜电解水催化剂
7. MoS2/石墨烯纳米复合材料作锂离子电池负极
8. 超分子凝胶化学
9. 过渡金属化合物用于荧光探测生化分子
10. 用于白光LED的荧光粉
2014年化学领域十大研究前沿
1. 钠离子电池电极材料研究
2. 功能性金属有机骨架化合物
3. 柱[5/6]芳烃的合成与主客体化学
4. 铑催化的碳氢键活化反应
5. 基于石墨烯的光催化剂
6. 石墨烯量子点的合成与应用
7. 碳酸酐酶抑制剂的研究
8. 石墨烯及其氧化物在生物医学领域的应用
9. 基于聚合物的场效应晶体管和光伏器件
10. 高对映选择性合成螺环化合物
2013年化学领域十大研究前沿
1. 优化的可见光光催化制氢
2. 钌或铑催化的氧化的C-H键激活
3. 聚集诱导发光的特征和化合物
4. 有机合成中的光致氧化还原催化
5. 手性膦小分子催化不对称反应
6. 纳米孔DNA测序
7. 小分子溶液加工的体异质结型太阳能电池
8. 氮掺杂石墨烯
9. 卷辊加工的聚合物太阳能电池
10. 硅纳米线组成锂离子电池阳极材料
由此可知,化学前沿主要分为催化(光催化、异相催化、协同催化、不对称催化、C-H键活化、循环催化剂等)、材料(电池材料、二维材料、碳纳米管、金纳米棒、稀土纳米材料、铁基超导材料、有机金属骨架等)、荧光探针(量子点、纳米火焰、多重检测、分子信标、可控药物释放等)、表面检测(表面增强拉曼光谱、电子显微镜等)、超分子化学等五个方面。
最近有点忙,先写这么多。大家可以自行查阅。第十二章是在阅读文献的基础上加以整理而得。限于个人水平,必有疏漏和错误,希望大家体谅,并及时指正。
附录:近两年化学新兴前沿(摘自 汤森路透·科学前沿)
2015年化学领域十大新兴前沿
1. 有机光伏电池的电荷分离机理
2. 金属锂电极的枝晶抑制
3. 生物正交化学
4. 用于钙钛矿型太阳能电池的空穴传输材料
5. Fe3O4@C 纳米材料作锂离子电池负极
6. 用于不对称氢化反应的钳式铁化合物催化剂
7. 用于不对称氢化反应的钳式铁化合物催化剂
8. 非贵金属电解水催化剂
9. 菲啶衍生物的合成
10. 1,2,3- 三氮唑衍生物用于合成杂环化合物
2014年化学领域十四个新兴前沿
1. 高能量转换效率聚合物太阳能电池
2. 使用手性阴离子的不对称催化
3. 体异质结聚合物太阳能电池
4. 基于纳米孔碳电极的超级电容器
5. 金纳米棒的合成
6. 活性增强的可见光光催化剂
7. 选择性吸附CO2的金属有机骨架化合物
8. 直接芳基化缩聚法制备共聚物
9. 烯胺催化不对称合成
10. 磁性纳米可回收催化剂
11. 双活化型金有机催化
12. 高性能的钙钛矿型太阳能电池
13. 钯催化的脱羧酰化反应
14. 光引发聚合和光引发剂
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