化学键

p 　　一种全新化学反应完全颠覆了传统反应中先破坏最弱化学键的模式，而先朝最强的化学键“开刀”，并可以在化学合成中形成全新的中间体。这一颠覆传统的化学反应模式证明，化学家们完全可以开创性地获得常规方法无法企及的一些化合物。相关论文发表在《美国化学协会杂志》上。 /p p 　　美国普林斯顿大学的研究人员选用催化剂对系统，通过两种催化剂的协同作用，首先断开了质子偶合电子转移反应(PCET)中分子内的最强化学键：氮—氢键(N-H)。许多重要的生物系统比如光合作用系统和呼吸系统，都是利用PCET来破坏化学强键。由于现在还无法得知PCET中都有哪些催化剂，这一原理在合成新分子中还没有得到推广。 /p p 　　据物理学家组织网报道，研究人员选用了一个简单的数学公式，这个公式能帮他们精确算出任何一对催化剂协同作用时断开的最强化学键强度，他们将其命名为“有效键强值”。 /p p 　　研究人员在实验室验证了这一公式的高效：有效键强值与反应效率之间存在严重相关性。当有效键强值比氮—氢键强度值高或者低时，中间体产量会很低 而当这两个数值相同时，就会获得非常高的中间体产量。 /p p 　　论文主要作者吉尔伯特· 蔡成功找到了这对神奇的催化剂系统，并深入研究了这一催化剂对的作用机理。他发现，其中的催化剂磷酸二丁酯最先启动化学反应，它能将氮—氢键中的氢原子不断拉开，让氮—氢键越来越长，从而逐渐变弱 另一种催化剂金属铱复合物靶向作用弱化后的氮—氢键，从化学键的电子对中“拽”走一个电子，将化学键从中间切断。 /p p 　　氮—氢键断开后，获得的氮中间体非常活跃，可与碳结合形成碳—氮键，产生结构更复杂的化学产物。新研究在没有发现PCET催化剂真面目的情况下，提供了研发全新化学反应的平台，甚至能开创更大的价值。 /p p 　　领导这一研究的化学副教授罗伯特· 劳勒斯表示，这一理念将开启全新的化学领域。 /p p & nbsp /p

据物理学家组织网近日报道，英国科学家借助高质量X射线衍射技术以及固态核磁共振技术，首次成功监测到化学反应的不同阶段——一个键断裂，另一个键形成的细节，最新成果有望促进催化剂领域相关研究的发展。　　科学家们认为，很难确定化学反应的不同阶段，因为你要么看见反应原材料，要么看见反应得到的产物，很难看到中间过程是怎样的。但最新研究让他们能够测量和观察键形成的程度，包括有多少个电子参与，以及键形成时键两端两个原子之间的磁相互作用。　　在最新研究中，来自诺丁汉特伦特大学、华威大学等的科学家使用高质量的X射线衍射数据以及固态核磁共振（NMR）技术，研究了多个由6个原子组成的分子，其中氮原子和碳原子之间的键形成程度各有不同。　　他们指出，在单晶体上使用X射线衍射技术精确测量，让他们能够首次跟踪键形成时电子的重新分布情况；而核磁共振技术则作为补充，监测当键形成时两个原子之间的磁相互作用。　　该研究负责人、诺丁汉特伦特大学科技学院名誉教授约翰沃利斯说：“我们的工作为其他键形成过程的研究提供了方法。这一点很重要，因为催化剂旨在通过稳定键形成和断裂的途径来加速反应。”同样的两个分子，键形成不同阶段的视图。

大化所杨学明小组首次观测到化学反应中分波共振现象 　　研究成果发表在美国《科学》杂志上，图像达到了光谱精度　　 　　实验测量到的F+HD反应中后向散射HF(v=2，j=6)产物强度随碰撞能量的变化(实圆点)。红实线是理论计算的结果。观测到的三个振荡峰被归属为J=12，13，14的分波共振。图中的三维图是在1.285kcal/mol碰撞能下HF产物在各个方向的散射微分截面图。B代表后向散射方向，F代表前向散射方向。 　　在实验上观测由特定分波引起的动力学现象，一直是化学动力学研究领域的一个极具挑战的课题。如今，通过设计一个世界上最高分辨率的交叉分子束散射实验，中国科学院大连化学物理研究所杨学明研究小组首次在实验中观察到了化学反应中的这种分波共振。研究成果发表在3月19日出版的美国《科学》杂志上。杨学明说：“这一反应共振动力学图像已经完全达到了光谱精度，为反应共振态动力学研究提供了一个教科书式的例子。” 　　这是杨学明和中国科学院大连化学物理研究所研究员张东辉等近年来在反应共振态研究方向的又一个新的突破。在同期出版的《科学》杂志上，英国剑桥大学Althorpe教授发表评述文章，详细介绍了这项工作的学术意义。 　　化学反应是旧化学键断裂、新化学键生成的过程，是化学学科的核心科学问题。在所有气相分子反应中，新化合物的形成都是通过两个反应物之间的碰撞而达成的。每一个反应必须先经过一个“过渡态区域”，在这个区域中，反应物分子中的旧化学键即将断裂、生成物分子中的新化学键即将生成。而所有的反应碰撞都是在特定的碰撞参数条件下，通过过渡态区域而进行的。这些特定的碰撞参数在量子力学中是一个“好量子数”，因此在整个反应过程中是守恒的，这些特定的碰撞参数相当于反应体系特定的转动量子态，一般被称为“分波”(PartialWave)。 　　过渡态的分波结构是影响化学反应的决定性因素，也是化学动力学研究的重要基础课题。由于反应过渡态寿命非常短(飞秒量级，1飞秒等于10-15秒)，分波一般在能量上很宽且重叠在一起，因此很难在实验室观测到单个分波的结构。在绝大多数情况下，即使完全量子态分辨的交叉束实验测量的微分截面也是不同分波叠加后的平均值，因此，观测单个特定的分波结构是动力学研究领域的一个极大挑战。 　　反应共振态是反应体系在过渡态区域形成的具有一定寿命的准束缚态。由于不同分波的共振态具有不同能量及较长的寿命，从而提供了一个观测单个分波分辨的动力学现象的可能。2006年，杨学明研究小组首次在低能F+H2→HF+H反应中发现了可能由反应共振引起的实验现象。张东辉与南京大学教授谢代前建立了精确的XXZ势能面并开展了动力学计算，证实了F+H2反应中反应共振态的存在。这一成果于2006年发表在美国《科学》杂志上，被两院院士评为2006年国内十大科技进展之一。 　　被认为单个分波共振结构实验探测最有希望的反应体系是F+HD→HF+D反应。2008年，杨学明研究小组对这一反应体系进行高分辨的分子束散射实验研究，得到了由共振所引起的动力学实验图像。经过长时间研究之后，张东辉发现以前所有的势能面不能定量地解释F+HD反应和F+H2反应的动力学图像上的差异。为此，他与合作者发展了一个有效的更高精度的势能面构造方法。利用该方法，张东辉与厦门大学徐昕等人成功构建了目前最为精确的F+H2(HD)体系的FXZ势能面，并对F+HD反应进行了量子动力学研究。理论结果与实验动力学测量结果高度吻合。理论计算表明，这一反应是由于单个共振态所引起的。这一成果于2008年9月发表在美国《国家科学院院刊》上。 　　上述理论结果的进一步分析表明，当F+HD反应共振态寿命长达几百飞秒，那就有可能探测到单个分波的共振结构。迄今为止，世界上还没有任何人能够在实验中清晰地观测到这样的分波共振结构。而要分辨不同分波的共振结构，必须进一步提高交叉分子束实验的分辨率，以探测由共振态不同分波引起的微分散射截面随能量的振荡现象。为此，杨学明研究小组设计了一个世界上最高分辨的交叉分子束散射实验。他们将两个分子束源同时冷却到液氮的温度下(零下196摄氏度)，使实验的能量分辨率到达了前所未有的水平。博士研究生董文锐和肖春雷等同学花费了大量心血，终于在实验上成功观测到了理论预测的转动量子态为12、13、14的反应共振态分波所引起的3个振荡峰(如图)，并且发现理论预测的共振态能量误差只有0.03kcal/mol，完全达到了光谱精度。 　　张东辉说：“由此我们可以看到，实验与理论的相互作用推动了这一系列共振态研究的发展：实验通过新现象的发现指导理论构造更为精确的势能面，而更为精确的理论帮助实验发现新现象，并可进一步推动理论的发展。通过这一系列的理论和实验结合的研究，也使得我们对共振态的认识上升到了一个新的境界。” 　　这项研究工作得到了国家自然科学基金委、科技部以及中国科学院的资助。

突然看到这篇文章，觉得自己这么多年的化学好像白学了，从来不曾站在哲学的高度看待化学问题，自惭自惭。今天读了这篇文章后方觉得化学也一语道出了人生哲理，所以奉行了鲁迅的&ldquo 拿来主义&rdquo ，分享给大家一起口味一番。 　　(一) 　　人生有很多东西 　　其实就像最外层电子 　　都是身外之物 　　得失乃瞬间之事 　　慷慨如钠者 ，贪婪如氟者 　　所差只不过几个微不足道的电子 　　生如夏花 　　何必要争得你死我活 　　被几个电子压得喘不过气来 　　钠原子也好，钠离子也罢 　　只要守住自己的&ldquo 核&rdquo 　　就不会在充满诱惑的世界里 　　迷失自我 　　(二) 　　世界没有永远的恩怨 　　盐酸和氢氧化钠能够牵手 　　还有什么人不能成为朋友 　　恩怨是非 　　往事如烟 　　只要两颗心真诚拥抱 　　多少总会释放出些许热量 　　韶华易逝 　　我们要学会团结 　　不能老纠缠于电离 　　或想着分解 　　总干这些内耗的事 　　岂不空悲切 　　白了少年头? 　　(三) 　　其实吧 　　你能为这个世界贡献多少能量 　　立多少功 　　完全取决于你的内焓 　　不能总是把我们无法兑现的反应 　　归咎于缺少富家子弟优越的环境 　　温度和压强 　　犹如大把大把的钞票 　　可能促进 　　也可能抑制 　　催化剂并不是关键 　　关键是我们愿意不愿意积累自己的才干 　　当然还要敢于牺牲 　　当化学键嘎巴嘎巴断裂的时候 　　你要能够忍受那种撕心裂肺的疼

“我们开创了受激拉曼光热成像[1]这个全新的方向，这是化学成像领域的一个新突破，这项技术未来一定会发展成为能够被广泛应用的产品。”美国波士顿大学程继新教授如是说。图丨程继新（来源：程继新）在这次研究中，程继新团队利用一种新的物理机制，即受激拉曼本质上是一个化学键振动吸收过程，吸收的能量变成热形成焦点局部升温，升温改变焦点周围样品的折射率。由此，他们开发出受激拉曼光热（Stimulated Raman Photothermal，SRP）显微镜。该技术突破了此前受激拉曼散射（Stimulated Raman Scattering，SRS）成像的检测极限，将调制深度提高了 500 倍，极高的调制深度为更高灵敏度的检测奠定了基础。那么，与 SRS 相比，SRP 有哪些不同呢？具体来说，SRS 显微镜直接测量光被吸收后强度的变化，并提供光谱和空间信息；而 SRP 显微镜则是测量由样品热膨胀引起的光散射或由热透镜引起的折射，观察样品本身的温度、折射率等变化，进而提供光谱和空间信息。化学成像技术能够“追踪”细胞中的分子信息，但该领域最大的瓶颈之一是灵敏度。SRS 显微镜在揭示复杂系统中的分子结构、动力学和耦合方面显示出巨大的潜力。然而，由于其较小的调制深度和脉冲激光的散粒噪声，SRS 的灵敏度难以突破毫摩尔级，这导致其无法对低浓度分子的观察及对相关信息的追踪。此外，不可忽视的是，在使用 SRS 成像时，研究人员必须使用高倍物镜来收集信号。如果想得到高分辨成像，就必须将两个高倍物镜挤在一起，这在操作上带来极大的不便。而 SRP 的优势在于操作简单、方便，只需要低倍物镜就能够测量相关信号，且检测物镜和样品之间可以保持一定的距离。由于 SRP 显微镜非常灵敏，可以通过它观测不同的分子、不同的化学键，填补了该领域的数据空白。该技术有望应用于环境科学、材料科学、生命科学等领域，例如环境中微塑料检测、绘画作品成份分析、病毒单颗粒谱学、单细胞和生物组织成像等。一次“因祸得福”的聚会开启了一个新方向该技术背后的科研故事要从一次“因祸得福”的聚会说起。2021 年，在程继新 50 岁生日时，举办了一次课题组聚会，其中的主题之一是篮球比赛。组内成员博士研究生朱一凡在运动时不小心受伤了，因此需要在家休养 2 个月。于是，程教授交给他一个计算方面的任务：在受激拉曼散射成像时，聚焦焦点的温度变化具体是多少？根据朱一凡的模拟结果，在大概 10 微秒的时间里，相关温度上升了 2 至 3 摄氏度，这个结果很快引起了程教授的高度关注。“这个范围的瞬态温度变化不会损害细胞。于是，我们开始探索拉曼效应用于光热显微镜这个全新的方向。”程继新说。图丨SRP 显微镜设计（来源：Science Advances）从计算方面确定了温度升高的数据，那么，如何在实验上证实温度升高呢？研究人员想到，可以用对温度很敏感的荧光染料来做温度计。具体来说，把荧光染料加入样品，在受激拉曼激发的同时进行荧光测量。实验结果证明荧光强度呈下降趋势，以此在实验上确认了受激拉曼导致的温度升高（如下图）。图丨受激拉曼光热效应的理论模拟和实验观察（来源：Science Advances）但是，荧光测试是有标记的测量，而他们更想通过无标记（label-free）的方式测量光热信号。于是，研究人员用“第三束光”测折射率的变化，可以在纯液体中得到同样的信息，而且这种做法不受脉冲激光噪音的影响。最终，他们突破了此前 SRS 成像的检测极限，将调制深度提高 500 倍。组内成员博士研究生殷嘉泽以中红外光热显微镜（Mid-infrared photothermal microscopy）为主要研究方向，于 2021 年发展了一种新方法，用快速模数转换直接提取光热信号[2]。该方法同样适用于 SRP 显微镜，从而有效地提高了其检测灵敏度。图丨生物样品在水溶液环境中的 SRP 成像（来源：Science Advances）此外，组内成员博士研究生戈孝伟为本次开发 SRP 显微镜提供了 SRS 的实验基础。由此可见，研究是一个逐渐积累的过程，并需要团队成员发挥各自的优势，这充分体现了“众人能移万座山”的精神。图 丨相关论文（来源：Science Advances）近日，相关论文以《受激拉曼光热显微镜实现超灵敏化学成像》（Stimulated Raman photothermal microscopy toward ultrasensitive chemical imaging）为题发表在 Science Advances [1]。波士顿大学博士研究生朱一凡为该论文第一作者，程继新教授为论文通讯作者。16 年磨一剑1999 年，程继新在香港科技大学从事第一个博士后研究，他选择了一个技术较为成熟的研究方向——超快光谱学（ultrafast spectroscopy）。同年，诺贝尔化学奖颁予飞秒时间分辨的超快光谱学技术。2000 年，他加入国际单分子生物物理化学的奠基人之一、哈佛大学谢晓亮教授（现北京大学李兆基讲席教授）课题组，从事第二个博士后研究。在那里，程继新和其他同事开发了可实现高速振动光谱成像的相干反斯托克斯拉曼散射（coherent anti-Stokes Raman scattering，CARS）显微镜。2014 年，诺贝尔化学奖颁予超分辨率荧光显微技术。但是，荧光显微镜不能解决生物成像领域中所有的问题，例如，荧光染料标记会改变胆固醇、氨基酸等小分子的生物功能。因此，生命科学需要无荧光染料标记的分子成像技术。程继新表示，“选键成像很好地解决了分子选择性的问题，其不仅能看到各种分子，又不需要对分子进行荧光染料标记。”梦想很美好，现实却充满挑战。能不能通过发明新技术，去做荧光显微镜做不到事情？“继新”人如其名，从学生时代就喜欢啃“硬骨头”的他，继续探索。博士后研究工作结束后，程继新于 2003 年来到美国普渡大学任教，在那里，他将分子光谱学与生物医学工程融合，致力于化学成像这一新兴领域。2007 年，该课题组报道了一个有趣的发现：由于受激拉曼增益和损耗，一部分能量从光子转移到分子[3]。因为脉冲式的能量吸收可以产生声波，该发现促使其团队开发出受激拉曼光声显微镜（stimulated Raman photoacoustic microscope）。然而，由于当时的光声测量不是很灵敏，他们没测到受激拉曼光声信号。幸运的是，在一个意外的实验中，他们发现了基于泛频激发的光声信号[4]，并开发了检测血管内壁胆固醇的振动光声内窥镜。图丨中红外光热选键成像的原理（左）及产品展示图（右）（来源：程继新）为寻找增强化学键成像信号的方法，他们再次调整研究方向。通过“thinking out of the Raman box”，开启了中红外高分辨光热成像这一全新的方向。由于分子振动吸收的能量在皮秒的时间尺度上全部转化为热能，程继新意识到，光热效应可以用来“看”细胞里的化学键。2016 年，他们报道了高灵敏度中红外光热显微镜 (Mid-infrared photothermal microscope)，突破性地实现中红外超分辨三维动态成像。通过用可见光来测量光热效应，该技术能够以亚微米分辨率“看见”活细胞中的化学组分，首次使单细胞红外显微成像成为可能[5]。2017 年，程继新加入波士顿大学担任光学中心的 Moustakas 光学及光电子学讲席教授。他的团队致力于精准医学光子学技术的研发，研究覆盖了化学成像、神经调控、光学杀菌等三个方向。其课题组在全球首次通过光声信号来刺激、调节神经细胞（如下图）。最近，他们设计了一种用于无创神经刺激的高精度（0.1 毫米）光致超声器件，并在小鼠模型成功验证，第一次利用非遗传途径进行超高精度的无创神经调节[6]。此外，他们还发明了一种通过光解色素来杀死抗药性超级细菌的方法[7]。图丨光致超声神经刺激工作原理图和横向声场压强分布（来源：程继新）程继新认为，真正原创的工作不是被设计出来的，而是实现了从来没想过会发生的事情。“原创的科学是由直觉推动的，并得益于长期不懈的努力和积累，所谓的‘突破’其实是一个量变到质变的过程。”他总结道。不止于科学技术的创新，在推进技术产业化落地的过程中，更是让他感叹“应用范围超乎了最初的想象”。据悉，程继新拥有 30 多项国际专利，并作为联合创始人或科学顾问参与了多项技术的产业化。2015 年，基于分子振动光声技术，程教授和学生们共同创立了 Vibronix Inc.，该公司致力于振动成像技术研发和医疗设备创新，现位于苏州工业园区。2018 年，作为科学顾问参与建立了光热光谱公司（Photothermal Spectroscopy Corp.）。该公司位于美国加州，基于程教授的中红外光热成像专利开发了一款名为“海市蜃楼（mIRage）”的显微镜，寓意为“信号来自于折射率的变化”。据了解，该产品目前已销往世界各地百余实验室。2019 年，程继新联合创立了 Pulsethera 公司，旨在通过内源发色团的光解作用杀死超级细菌。2022 年，程继新成为法国巴黎 AXORUS 公司的科学顾问，该公司致力于光声神经刺激技术的医学转化。谈及技术的推进产业化落地的经验，程继新表示，在发展某项技术时，可能最开始只聚焦在生命科学领域的某个细分方向，但将技术真正发展为产品，其应用范围之广可能是当初没有想到的。他举例说道：“mIRage 现在被应用在半导体领域，用来检测芯片中的污染。芯片中的污染多数是有机物，因此能够通过化学键成像来检测芯片的质量，这完全超乎了我的想象。”图丨2023 年 8 月，程继新课题组的部分成员合影于首届化学成像 Gordon Research Conference（来源：程继新）回顾三十年的科研之路，程继新认为，最有回味的事情是每个阶段都有新惊喜。化学成像领域每经过大约 8 年就要进行一次技术革新，从 1999 年的 CARS 显微镜到 2008 年的 SRS 显微镜，到 2016 年的中红外高分辨光热成像，再到 2023 年的 SRP 技术。“几年前还觉得是天方夜谭的事情，都通过发明新的技术实现了，由此一步步将领域发展向前推进。”程继新说。下一步，该团队将继续发展无荧光标记的化学成像，进一步提升灵敏度，同时发展深组织的高分辨化学成像技术。他们希望，能够利用高能量的激光器将 SRP 的灵敏度提升到接近于荧光显微镜的微摩尔级别。同时，他们计划尽快将该技术发展为产品。据悉，美国加州的Photothermal Spectroscopy Corp.及中国苏州的威邦震电公司（Vibronix Inc.）正在推进相关的产业化进程。从 2007 年观测到受激拉曼过程的能量转移，到 2023 年报道 SRP 显微镜，对程继新来说，这是一次历经 16 年的科研旅程。在本次的 SRP 论文发表后，他在朋友圈这样写道：“科学很酷，生命短暂。我的下一个 16 年会是什么样呢？”

近日，根据《中国化学会青年化学奖条例》经同行评议，中国化学会奖励工作委员会决议，授予中国科学院上海有机化学研究所桂敬汉等12位优秀青年化学工作者“2020年度中国化学会青年化学奖”。　　2020年度中国化学会青年化学奖授奖名单　　(按姓名拼音排序)　　中国化学会青年化学奖　　中国化学会青年化学奖设立于1983年，是学会最早设立的学术奖励。主要授予在化学基础及前沿研究领域、应用及工程工业领域或化学教育领域能够创新、改进并独立完成工作，年龄不超过35周岁的优秀化学青年工作者。中国化学会青年化学奖每年评选一次，每年的4-5月是启动推荐/申请的窗口期。截止至2020年已有340人获得此奖。　　2020年度中国化学会青年化学奖于今年4-7月启动推荐、申请，历时两个多月的推荐、申请期，收到了来自全国五十余家高校科研院所、百余位优秀青年化学工作者的关注和申报。经函评和会评两轮评议，并经中国化学会奖励工作委员会决议，考虑申请人数的增加，为倡导化学转型，鼓励青年化学工作者多做开创性、原创性研究，多做有用的、实用的化学，适当扩大奖励名额，共产生12位优秀获奖者。中国化学会将于2021年4月在珠海举办的第32届学术年会开幕式举办颁奖典礼，为获奖者颁发奖励证书。　　获奖者及其成果介绍中国科学院上海有机化学研究所研究员 桂敬汉　　授奖理由　　发展高效合成策略实现多个甾体和萜类天然产物的简洁合成，为天然产物官能团的选择性引入及核心骨架的精准构建提供了新思路。　　个人及成果主要简介　　桂敬汉，中国科学院上海有机化学研究所研究员，博士生导师。2007年安徽师范大学化学与材料科学学院获得学士学位 2012年中国科学院上海有机化学研究所获得理学博士学位 之后在美国Scripps研究所从事三年的博士后研究，2016年3月加入中国科学院上海有机化学研究所独立开展科研工作。自独立工作以来，主要致力于天然产物合成研究，通过发展新的化学转化以及仿生、发散式和统一式等合成策略实现了多个复杂甾体和萜类天然产物的简洁高效合成，为天然产物官能团的选择性引入及核心骨架的精准构建提供了新颖高效的方法，为相关天然产物的结构-生物活性关系研究奠定了坚实的物质基础。曾获得Thieme Chemistry Journals Award、EurJOC Lecture Award和菁青化学新锐奖。　　上海交通大学研究员 韩达　　授奖理由　　发展了基于核酸计算的分子测量分析新技术，实现了临床样本中多种疾病的早期、精准的分子诊断。　　个人及成果主要简介　　韩达，上海交通大学医学院分子医学研究院研究员、博士生导师。2009年本科毕业于厦门大学化学化工学院化学系，2013年博士毕业于美国佛罗里达大学化学系，之后在美国Intel公司担任制程研发工程师。2018年加入上海交通大学分子医学研究院担任研究组长开展独立科研工作。主要从事生物分析化学与化学生物学研究，致力于利用核酸分子工程技术，整合核酸分子的调控与计算功能，设计并构建核酸分子器件与分子电路，揭示其功能多样化和智能化，应用于解决细胞分析与疾病分子诊断等生物医学中难点问题。曾获得2020年“中国化学会菁青化学新锐奖”，入选《麻省理工科技评论》“35岁以下中国区科技创新35人”。　　浙江大学特聘研究员 洪鑫 　　授奖理由　　研究碳杂键活化的微观机理和调控因素，发展活性与选择性的机器学习预测方法，为惰性化学键活化转化的精准设计提供了机制模型和智能方案。　　个人及成果主要简介　　洪鑫，浙江大学化学系特聘研究员、博士生导师。2010年本科毕业于中国科学技术大学，2014年博士毕业于加州大学洛杉矶分校，之后于加州大学洛杉矶分校和斯坦福大学从事博士后研究，2016年加入浙江大学化学系开展教学与科研工作。主要从事惰性化学键活化转化的机制研究与基于机器学习的合成反应精准设计。研究了一系列惰性化学键活化转化的基元过程，建立了碳氧键、碳氮键等碳杂键活化反应的机理模型，阐明了相关转化中活性和选择性的控制因素，发展了基于反应机制的机器学习预测方法，为合成化学的精准设计提供了新策略。担任中国化学会物理有机化学专业委员会委员。2019年获得中国化学会物理有机化学新人奖。　　太原理工大学 教授 李立博　　授奖理由　　在新型多孔材料制备、功能化及能源气体分离方面取得系列研究突破，助力我国石油化工绿色转型发展。　　个人及成果主要简介　　李立博，太原理工大学教授、博士生导师。2010年，本科毕业于河南师范大学，2015年，硕博连读毕业于太原理工大学。2016-2018年，赴美国德州大学圣安东尼奥分校陈邦林组进行博士后研究。2018年底，归国回到太原理工大学开展科研工作，破格晋升为教授。一直致力于新型多孔材料的制备、功能化，以及能源气体分离相关方面的研究，深入开展了以金属有机骨架(MOF)材料作为吸附剂用于低碳烃高效分离方面的研究。实现了“乙烷-乙烯吸附反转”，通过对乙烷/乙烯混合物的一步分离得到聚合级乙烯。可以定向调控MOF孔径尺寸，完成了对丙烷/丙烯混合物的高效动力学分离。构建了新型柔性-刚性MOF，实现了丙烯中极低浓度丙炔的深度净化，为丙炔的高效分离开辟了新的理论思路。荣获山西省教育厅自然科学一等奖(1/5)，侯德榜化工科学技术青年奖等学术奖励。　　北京大学特聘研究员 刘志博 　　授奖理由　　在核药物及其驱动的活体化学领域取得原创性突破。　　个人及成果主要简介　　刘志博，北京大学化学学院特聘研究员、博士生导师，北大-清华生命科学联合中心研究员，北京大学应用化学系副主任。2010年本科毕业于南京大学化学化工学院，2014年英属哥伦比亚大学化学系获得放射化学专业博士学位，之后在美国国立卫生研究院从事博士后研究，2016年回国开展科研工作。立足国产加速器和自研设备实现了Ac-225、Y-86等紧缺生物医用核素的国内首次制备，推动了若干核药物的临床转化研究 发展了核药物驱动的活体化学，并在国际上率先报道了核辐射驱动的活体剪切化学，解决了组织选择性药物可控释放和蛋白定点激活的难题。曾获国际中子俘获治疗学会Fairchild Award，药明康德生命化学奖等奖励，以及北京大学青年教师教学基本功大赛一等奖。　　中国科学院生态环境研究中心助理研究员 陆达伟 　　授奖理由　　提出借助稳定同位素指纹分析的细颗粒物溯源新方法，并将其成功应用于不同环境体系中典型细颗粒物的溯源研究。　　个人及成果主要简介　　陆达伟，中科院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室助理研究员。本科毕业于山东大学环境科学与工程学院，博士毕业于中科院生态环境研究中心。主要从事环境细颗粒物溯源研究，建立了复杂环境样品中Ag、Si、Fe、Cu等系列同位素指纹的高精准分析方法，发现纳米颗粒物在自然转化过程中的同位素分馏现象(该发现被写入经典版的同位素化学教科书《Stable Isotope Geochemistry》(第八版))，并利用稳定同位素指纹在内的多维化学指纹技术实现环境和人体中的超细颗粒物的识别和溯源，为PM2.5的管控和其全身性健康影响的评估提供了关键数据。任《环境化学》青年编委。获得中国科学院百篇优秀博士论文奖、中国科学院院长特别奖等奖项。　　厦门大学教授 汪骋 　　授奖理由　　发展金属有机单层MOL二维材料，表面精准组装提升光催化效率。　　个人及成果主要简介　　汪骋，厦门大学化学化工学院教授、博士生导师。2009年北京大学获得化学学士学位，2013年美国北卡罗莱那大学教堂山分校获得化学博士学位，2013-2014年于芝加哥大学从事博士后研究工作，2015年回国至厦门大学开展科研工作。汪骋教授近年来发展了一系列基于“金属有机单层” (Metal-Organic Layer=MOL) 的(光)催化剂。系统研究了MOL的生长规律，发展了在溶液中制备MOL的方法。进一步，仿造叶绿体，在MOL的表面精准组装高效光催化所需的 “光收集网络”、“电荷分离中心”、“催化中心”等功能组分，加快能量、电荷、反应物/产物的传递，减缓电荷复合，提升了光催化反应的效率。国际上多个研究团队利用该类材料开展膜分离、生物检测、异相催化等研究，并发展连续流反应器优化该类材料的生产。曾获得美国化学会无机化学青年化学奖、厦门市杰出青年人才、厦门大学萨本栋奖教金等多项奖励。　　中国科学院大连化学物理研究所研究员 吴凯丰　　授奖理由　　发展了无机半导体/有机分子界面电荷与能量转移动力学研究新方法，发现了一系列高效光能转换新机制。　　个人成果主要简介　　吴凯丰，中国科学院大连化学物理研究所研究员、博士生导师。2010年于中国科学技术大学获得材料物理学士学位 之后在美国埃默里大学从事无机异质结电荷分离的超快光谱学研究，2015年获得物理化学博士学位 2015-2017年在美国洛斯阿拉莫斯国家实验室从事博士后研究工作，研究量子点光电器件。2017年入职中科院大连化学物理研究所分子反应动力学国家重点实验室，任光电材料动力学研究组组长。主要通过时间分辨光谱技术解析低维量子限域材料及有机分子等的激发态动力学、界面电荷与能量转移机理，从而为高效率光能转化提供理论与机制层面的指导，并展示相关原型器件。2018年获美国化学会Victor K. LaMer Award。2019年获Chemical Physics 杂志Robin Hochstrasser Young Investigator Award。现任Journal of Chemical Physics 杂志青年编委。　　华东理工大学教授 吴永真 　　授奖理由　　提出基于辅助受体的有机敏化染料设计新模型，创造了大面积钙钛矿太阳电池效率记录。　　个人及成果主要简介　　吴永真，华东理工大学化学与分子工程学院教授、博士生导师。2013年毕业于华东理工大学，获得应用化学博士学位，后在日本国立物质材料研究所从事博士后工作，2016年加入华东理工大学精细化工研究所。主要研究新型太阳能电池材料与器件，围绕光电转换效率提升和稳定性强化，开展关键材料与器件结构设计，提出并发展具有普适性的 D-A-π-A 敏化染料设计新模型，实现光电转换效率与稳定性协同提升 发展有机-无机杂化钙钛矿材料的薄膜沉积新方法与界面材料，创造首个标准面积钙钛矿太阳电池效率记录。2017年获得上海市自然科学一等奖1项(排名第三)，2019年获得国家自然科学二等奖1项(排名第三)。先后获得上海市东方学者(2016)、中国科协青年人才托举工程(2017)等人才项目资助。　　中国科学院理化技术研究所研究员 吴雨辰　　授奖理由　　发展了有机微单晶图案化加工方法，实现了高性能光电功能阵列器件的构筑。　　个人及成果主要简介　　吴雨辰，中国科学院理化技术研究所研究员、博士生导师。2011年毕业于吉林大学化学学院，获学士学位。2016年毕业于中国科学院化学研究所，获物理化学博士学位。2016年加入中国科学院理化技术研究所。主要研究有机半导体微纳结构的阵列化制备与光电功能器件构筑。发展了液桥诱导组装技术，实现了形貌和尺寸可控的功能材料图案化组装，并制备阵列器件。研发出普适性图案化阵列加工设备，实现了包括有机小分子、聚合物、微纳米粒子、有机无机复合材料的图案化制备。任《高等学校化学学报》、《Chemical Research in Chinese Universities》青年执行编委。　　南京大学教授 应佚伦　　授奖理由　　发展纳米孔道单分子电化学分析方法，为生物分子精准动态测量提供了新策略。　　个人及成果主要简介　　应佚伦，南京大学化学化工学院教授、博士生导师、化学和生物医药创新研究院双聘PI。2014年毕业于华东理工大学，获分析化学博士学位，期间赴英国伯明翰大学联合培养，之后在华东理工大学从事博士后工作，2016年起任副研究员 2019年加入南京大学生命分析化学国家重点实验室。主要从事光电纳米孔道单分子测量研究，创新性地将界面动态电荷传递过程限域在单个纳米孔道内，在单分子水平上增强氧化还原瞬态电信号，发展了单分子电化学智能分析方法及阵列化测量系统。2016年入选联合国教科文组织“世界最具潜力女科学家”。2020年获RSC期刊Analyst “Emerging Investigator Lectureship”。　　四川大学副教授 赵海波 　　授奖理由　　发展了无传统阻燃元素高温自交联炭化阻燃新原理与新方法，为高分子材料绿色阻燃提供新思路。　　个人及成果主要简介　　赵海波，四川大学化学学院副教授，四川大学环保型高分子材料国家地方联合工程实验室常务副主任。本科及博士毕业于四川大学化学学院，2014年起在中国工程物理研究院激光聚变研究中心工作，2017年至今在四川大学开展科研工作。坚持致力于阻燃高分子材料研究，提出了无传统阻燃元素的高温自交联炭化阻燃新原理和新方法，发展了应用量大面广的传统高分子泡沫塑料材料的高效凝聚相无卤阻燃与抑烟减毒新技术，发明了多种高性能火安全泡沫新材料，为解决阻燃领域难题做出了一些贡献，在国内外阻燃界产生了重要影响。2018年入选中国科协青年人才托举工程，获2019年国家自然科学二等奖(第二完成人)和2018年教育部自然科学一等奖。

大家好，本周为大家分享一篇发表在Analytical Chemistry上的文章，Online Electrochemical Reduction of Both Inter- and Intramolecular Disulfide Bridges in Immunoglobulins1。该文章的通讯作者是来自荷兰伊拉斯姆斯大学医学院的Martijn M. Vanduijn研究员。许多蛋白质中都包含着二硫键，二硫键是指连接不同肽链或同一肽链中两个不同半胱氨酸残基的巯基组成的化学键（-S-S-）。在蛋白质分子中，二硫键起着稳定肽链空间结构的作用。二硫键数目越多，蛋白质分子对抗外界影响的能力就越大。维持二硫键的完整有利于蛋白质的液相色谱分离，但却给后端的质谱分析带来了挑战。常规的方法是在质谱分析前期对蛋白质进行变性、还原、烷基化处理，这些前处理过程可以有效的减少二硫键对后续酶切或二级碎裂（MS/MS）的干扰，但却非常繁琐耗时，除了会产生副反应以外，蛋白样品也可能在前处理过程中发生丢失。一个有效的替代方法是采用电化学还原。一个配备金属电极的流通池，仅需要施加适当电压于电极上，流通池中蛋白分子上的二硫键就可以被还原。目前，这种微型电化学反应池已实现商业化，可在线连接至质谱前端，蛋白样品经电化学还原，离子源活化，二级碎裂后可直接进行基于MS/MS谱图的序列匹配。尽管如此，电化学反应池在设计、电极材料组成、流通池的大小以及施加的电势等方面仍在不断的提高与创新。免疫球蛋白（抗体）包含有多个链间/链内二硫键。Simone Nicolardi等人曾在2014年将电化学反应器与FTICR质谱联用用于单克隆抗体的分析，从MS1谱图中可以明显地观察到单克隆抗体由于链间二硫键还原后生成的重链和轻链。然而，由于还原不完全，导致重链/轻链上的链内二硫键仅部分打开。类似的不完全还原在Kasper D. Rand组中电化学还原与氢氘交换质谱联用中也能观察到。这种不完全还原会影响蛋白中肽链的精准测量（一对二硫键引起2 Da的质量偏差），同时，关闭的二硫键也会干扰其跨度区域的二级碎裂，碎裂产物也较难通过计算软件进行预测或分析。本文介绍了一种改进的在线电化学还原方法可以实现单克隆抗体链间/链内的完全还原。装置如图1所示，蛋白样品注入系统后在1μL/min的流速下进行色谱分离，色谱柱后流出液与19 μL/min的补充液（1%甲酸，50%乙腈）在T型管中混合，随后以20 μL/min的流速经过电化学反应池（电化学反应池固有体积为19 μL），最终还原后的反应液进入质谱进行检测。值得注意的是，补充液中的50%乙腈有利于蛋白变性，而1%甲酸则为还原反应提供氢原子，促进还原反应的进行。图1. 在线电化学反应池耦联质谱装置示意图为了考察整个方法的可行性及普遍适用性，作者利用该装置对一系列的单克隆抗体进行了电化学还原和质谱检测。如图2A为贝伐珠单抗在800 mV还原电势下色谱分离的总离子流图（TIC），图2B为图2A中色谱峰所对应的一级质谱图（MS1）。从MS1可以看出有两组电荷态分布分别对应重链和轻链，说明在800 mV电势下，贝伐珠单抗链间二硫键发生了还原，由于还原发生在色谱分离之后，所以重链和轻链产生了共流出，仅在TIC图中观察到一个色谱峰。相比较柱前还原，这种色谱柱后二硫键还原会导致肽链的共流出，质荷比接近的肽链则会产生重叠的电荷分布进而干扰谱图的解析。但这种方法在分析复杂的蛋白样本具有明显有优势，可以将还原后生成的肽链与蛋白母体相关联，方便溯源。图2C则为贝伐珠单抗在不同电势下的还原情况，随着电势的逐渐增加，MS1去卷积谱图上逐渐观察到部分还原生成的重链、轻链或重轻链组合，当电势达到1000 mV时，几乎所有的链间二硫键都实现了还原。对于链内的二硫键，由于还原产生的质量改变较小（轻链包含两个二硫键，还原后质量增加4.032 Da），且存在未还原、部分还原以及完全还原肽链间的信号干扰，所以不太容易从MS1谱图确认链内二硫键的还原情况。但轻重链朝高电荷态偏移（图2D）间接说明链内二硫键在打开，肽链更加舒展，更容易质子化。图2. 在线还原系统分析贝伐珠单抗：A）贝伐珠单抗总离子流图；B）对应色谱峰的一级质谱图；C）在不同还原电势下的一级质谱图（去卷积）；D）重链在不同还原电势下电荷态的偏移。为了更加准确地评估链内二硫键的还原情况，作者模拟了不同氧化还原态的贝伐珠单抗轻链19+电荷态的同位素分布情况。如图3A，从上到下分别是模拟的完全还原（4 x SH）、部分还原（SS + 2 x SH）以及未还原（2 x SS）同位素分布。将实验测得同位素分布与模拟的同位素分布进行比对，计算每种氧化还原形式对总信号的贡献占比（图3B）。经过比对发现在1000 mV的电化学还原下是可以实现链内二硫键的完全还原的。因此，最终电化学还原设置为1000 mV。链内二硫键的完全还原可以极大的提高肽链的碎裂效率，获得更加丰富的MS/MS数据用于序列匹配。如图4所示，贝伐珠单抗以及西妥昔单抗的轻链19+电荷态被分离并碎裂。可以看到当施加1000 mV还原电势在质谱分析的前端时，轻链的二级碎片明显增加，特别是横跨链内二硫键的区域（图4，黄色阴影）。此外，在质量匹配的过程中也可以观察到二硫键处于还原状态，考虑还原氢引起的质量增加可以实现更多二级碎片的匹配。图3. A）不同氧化还原态的贝伐珠单抗轻链19+电荷态的同位素分布模拟；B）不同实验条件下的二硫键还原情况图4. MS/MS数据评估链内二硫键的还原情况总之，本文开发了一种在线电化学还原方法能够实现免疫球蛋白链间/链内二硫键的完全还原。该方法能够简化蛋白样品的前处理过程，方便后续的质谱测定。与之前的电化学反应器相比，该系统能实现链内二硫键还原的主要原因可能有以下几点：1、电化学流通池所用的表面材料，之前是全钛的设计，现在是表面镀铂。2、之前是三电极配置（工作电极，参比电极，辅助电极），而现在的设计减少至两个电极，驱动还原的电势适用于这种调整后电极配置。3、补充液的条件（50%乙腈和1%甲酸）对还原有利。此外，该电化学系统仍有需要改进的地方，例如：电化学反应池的体积过大、还原电势过高会影响质谱检测的信噪比等。该方法具有广阔的应用前景，无论是在蛋白质组学还是在结构质谱分析中。撰稿：刘蕊洁编辑：李惠琳原文：Online Electrochemical Reduction of Both Inter- and Intramolecular Disulfide Bridges in Immunoglobulins参考文献1.Vanduijn MM, Brouwer HJ, Sanz de la Torre P, Chervet JP, Luider TM. Online Electrochemical Reduction of Both Inter- and Intramolecular Disulfide Bridges in Immunoglobulins. Anal Chem. 2022, 94(7): 3120-3125. 2.Nicolardi S, Deelder AM, Palmblad M, van der Burgt YE. Structural analysis of an intact monoclonal antibody by online electrochemical reduction of disulfide bonds and Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry. Anal Chem. 2014, 86(11): 5376-5382.3.Trabjerg E, Jakobsen RU, Mysling S, Christensen S, Jørgensen TJ, Rand KD. Conformational analysis of large and highly disulfide-stabilized proteins by integrating online electrochemical reduction into an optimized H/D exchange mass spectrometry workflow. Anal Chem. 2015, 87(17): 8880-8888.

近日，中国科学技术大学董振超研究小组在探究针尖增强单分子拉曼光谱的化学增强与猝灭机制方面取得新进展。相关成果以“Chemical Enhancement and Quenching in Single-Molecule Tip-Enhanced Raman Spectroscopy”为题作为热点文章发表在Angew. Chem. Int. Ed.上。 　　表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Ramanspectroscopy, SERS)具有显著的信号增强特性，能够在单分子尺度提供目标材料丰富的化学指纹信息，因此被广泛应用于物理、化学、材料、生物等领域的物种识别与结构研究。SERS增强机制通常分为两种：局域等离激元场激发产生的物理增强以及分子–金属之间电荷转移诱导的化学增强。物理增强在SERS信号增强中起主导作用，对其电磁场物理增强图像的理解已经比较透彻。化学增强不仅能在物理增强的基础上进一步增强分子拉曼信号，而且往往会对谱型产生影响。然而，尽管经过近半个世纪的大量SERS研究，化学效应对拉曼信号的具体影响机制仍然不够清晰。这主要是因为化学机制比较复杂，跟单个分子与金属表面之间的局域相互作用密切相关，而且其贡献相对较小，并常常与物理增强效应共存，难以分割和评估。存在这些困难在一定程度上是因为SERS技术难以对这种局域相互作用进行精准表征和控制。因此，迫切需要开展局域环境清晰明确的单分子拉曼实验，以便精确调控单个分子的局域化学环境，深入研究化学效应对拉曼信号的影响。 　　2013年，董振超研究小组首次在超高真空和液氮温度下展示了亚纳米分辨的单分子拉曼成像技术[Nature 498, 82 (2013)]，通过针尖局域电磁场调控将具有化学识别能力的光学成像空间分辨率提高到了一个纳米以下(~0.5nm)。这一结果在一定程度上颠覆了当时人们对于光学成像分辨率和光场限域性的固有认知，极大推动了针尖增强技术和相关纳米光子学领域的发展。在此基础上，2019年，该研究小组通过发展液氦条件下工作的低温超高真空针尖增强拉曼光谱(tip-enhanced Ramanspectroscopy, TERS)系统，进一步对针尖尖端高度局域的等离激元场进行精细调控，将空间分辨率提高到了1.5 Å的单个化学键识别水平，并基于这项技术提出了一种重构分子化学结构的新方法¾埃级分辨的扫描拉曼显微术[National Science Review 6, 1169−1175 (2019)]。 　　最近，为了深入探究化学效应对拉曼信号的影响机制，该研究小组利用所发展的高分辨TERS技术，通过精心设计和构建四种不同的清晰明确的单分子局域接触环境(图1)，探究了单个ZnPc酞菁分子在不同接触环境下的拉曼响应，并结合理论计算揭示了基态电荷转移引起的TERS增强以及界面动态电荷转移诱导的拉曼猝灭的新机制(图2)。图1.单分子TERS实验示意图和四种不同的分子局域接触环境。图2.基态电荷转移引起的TERS增强与界面动态电荷转移诱导猝灭效应。他们发现，当针尖与氯化钠表面单个平面型ZnPc分子进行“弱”的点接触时，TERS信号会被显著增强，与此同时，针尖增强光致荧光(tip-enhanced photoluminescence, TEPL)信号迅速猝灭。TERS和TEPL信号演化表明针尖与分子之间的接触产生了化学相互作用。他们对此提出一种新的物理化学联合作用机制，即针尖与分子的点接触会产生基态电荷转移过程，在与表面垂直的方向上诱导出可观的拉曼极化率，而且该垂直极化偶极还会进一步与纳腔等离激元的垂直电场耦合产生增强的拉曼信号。这种新的增强机制不仅超越了传统的纯化学效应机制，而且也不同于之前普遍认为的在化学增强过程中占主导地位的共振电荷转移机制。另一方面，当分子与金属衬底进行“强”的面接触后，TERS信号严重猝灭，特别是对于分子的面内振动信号。结合DFT理论计算表明，这是由于分子与金属衬底之间的轨道杂化引起的动态界面电荷转移以及表面电磁场屏蔽效应所导致的拉曼极化率的减弱，并且前者起主导作用。但是，通过进一步与针尖产生“弱”的点接触，猝灭的拉曼信号能够被有效“拯救”，这同样是因为上面所提及的基态电荷转移诱导的物理化学机制的联合作用所致。需要强调的是，如果分子与金属衬底的相互作用很弱(例如物理吸附的情况)，或者分子垂直吸附在金属表面，这时由于动态界面电荷转移诱导的拉曼极化率的减弱效应会变得很小，预计将不会出现拉曼猝灭现象。 　　该研究小组还进一步开展了偏压和波长依赖的TERS光谱演化研究，证明了基于基态电荷转移的物理化学联合作用机制的正确性。值得注意的是，对于非共振情况下的针尖−分子点接触构型，体系的拉曼信号在纳腔等离激元场增强的基础上，还将获得超过300倍的极大电荷转移化学增强。 　　该工作不仅为理解化学效应诱导的TERS/SERS增强与猝灭现象提供了新的视角，澄清和深化了人们对化学增强机制的认识，而且展示了一种通过针尖−分子原子级点接触增强拉曼信号的方法，将对本征拉曼信号微弱的分子(例如生物分子)的化学探测和识别具有重要意义。 　　文章的第一作者是中国科学技术大学博士后杨犇和特任副研究员陈功。该研究工作得到了基金委、科技部、中科院、教育部、安徽省等单位的支持。

9月29日上午，“国际化学年”暨“科学与中国”院士专家巡讲团报告会在浙江大学玉泉校区举行，全国人大常委会副委员长、中国科学院院士、中国工程院院士、原中国科学院院长和原浙江大学校长路甬祥作了题为“化学的启示-为国际化学年而作”的报告。浙江大学校长杨卫院士主持报告会，中国科学院副秘书长曹效业，院士工作局局长周德进，浙江大学副校长褚健，浙江大学党委副副书记邹晓东，以及浙江大学理学部与工学部师生代表近500人聆听了报告。 　　今年是联合国确定的国际化学年，恰逢居里夫人获得诺贝尔化学奖100周年和波义耳发表化学学科创立的标志论文-《怀疑派化学家》350周年，浙大老校长路甬祥以《化学的启示》为题全面回顾了化学发展的历程。路甬祥说，化学作为自然科学的三大核心基础科学之一，始终伴随和推动着人类文明进步。化学是一门实验科学，化学也是一门充满活力的科学，她有着永无止境的发展动力和前沿。人类将逐步进入绿色、智慧、共创共享、可持续发展的知识文明的时代。经济社会的发展将不断出现新需求，同时提出许多新的科学问题，在学科间交叉融合的影响下，在人的好奇心、想象力、创造力的驱使下，在计算技术和仪器装备创新的推动下，化学将继续处于发展的春天。这必将是青年人未来施展才华的广阔天地。 　　“青年人有着强烈的好奇心，思想活跃，较少受传统束缚，而且有着献身科学、超越前人、造福人类、创造历史的雄心壮志。这在化学领域也不例外。居里夫人33岁发现放射性元素钋和镭，37岁提炼氯化镭、测定镭原子量 鲍林38岁，出版了化学史上有划时代意义的《化学键的本质》 中国的侯德榜发明联合制碱法时不到45岁……”。 　　路甬祥认为，青年人才的成长和培养应该是化学家们始终关注的问题。化学家应该关注和推进化学教育改革 努力吸引更多的优秀青年人才投身化学和化工技术 为青年人才创造更好的创新氛围和环境 鼓励青年人才不迷信、不盲从、不武断、不傲横，不浮躁、不气馁，勤奋努力、脚踏实地、求真唯实、协力创新，献身科学、持之以恒、服务国家、造福人民，为人类社会的绿色、知识文明的持续发展做出贡献。 　　同时，路甬祥指出，中国化学正在经历快速发展，中国的化学家为之感到自豪的同时，没有任何理由仅陶醉于化学论文的增长，而应该更致力于新物质、新材料、新工艺、新理论、新方法的创造性探索和原创性贡献。化学家应该自觉承担起社会责任，尊重自然、尊重生命、尊重人生存发展的公平权利，致力于发展资源能源节约、清洁、可循环利用，生态环境友好，可供人类共同分享、可持续发展的绿色、低碳化学。 　　路甬祥在作报告 　　报告会现场

近日，大连化学物理研究所复杂分子体系反应动力学研究组(1101组)杨斌副研究员与山东大学刘锋研究员等合作，开发出了具有高效白光发射的新型双钙钛矿材料，并制备了基于该材料的单组分暖白光发光二极管(LED)。电气照明占全球电力消耗的15%，释放了全球5%的温室气体。采用更加高效、低成本的照明技术可缓解能源、环境危机，助力实现“双碳”目标。目前，绝大多数白光LED技术主要依靠蓝光LED激发多组分荧光叠加的方式产生白光，因此很容易出现显色性差、发光效率低、有害蓝光成分高、白光光谱不连续等问题。开发高效单组分白光材料被认为是解决以上问题的关键。研究人员发现，非铅金属卤化物双钙钛矿材料可在低温溶液法制备，生产成本低。此外，由于自身结构的限域以及强烈的电—声子耦合效应，双钙钛矿材料具有独特的自陷激子特性(STE)，其复合发光表现出较大的斯托克斯位移及宽带光发射，从而表现出白光发射的特点。在本工作中，科研人员通过利用有机分子4, 4-二氟哌啶(DFPD)和碱金属之间的强化学键，制备了具有一维结构的(DFPD)2MIInX6 (MI= K, Rb X= Cl, Br)双钙钛矿化合物。其中，DFPD+不仅作为有效的层间间隔物来平衡电荷，而且可作为构成金属卤化物八面体的关键组分。特别地，(DFPD)2MIInX6中的电子态在空间上被限制在单个八面体中，产生了天然的电子限域效应。为了促进辐射复合，研究人员进一步采用微量Sb3+掺杂策略，将白光量子效率从5%提高到90%以上。由于所制备的低维双钙钛矿材料具有高光电性能和优异的溶液可加工性，可以通过简单的溶液法制备基于该材料的单组分暖白光LED，因此，该工作为下一代照明器件的设计提供新的思路。杨斌等近年来在基于自陷激子的单组分白光材料及其发光动力学领域开展了系统的研究：揭示了激子超快自陷过程(Angew. Chem. Int. Ed.，2019；Acc. Chem. Res.，2019)，以及电—声子耦合对该超快过程的影响机制(Sci. Bull.，2020)；揭示了基于自陷激子热活化延迟荧光的发光机制(Angew. Chem. Int. Ed.，2020)；通过三线态自陷激子与受体离子Mn2+之间的高效能量转移，实现了胶体纳米晶中的高效白光发射(Nano Lett.，2021)；并基于自陷激子独特的性质拓展了其在长余辉发光材料(Angew. Chem. Int. Ed.，2022)、高灵敏紫外光电探测器(Adv. Mater.，2021；Laser Photonics Rev.，2022)、X-射线闪烁体(J. Phys. Chem. Lett.，2022；J. Phys. Chem. Lett.，2022；Laser Photonics Rev.，2022)、超灵敏的光学测温器(J. Phys. Chem. Lett.，2022)等领域的应用。相关研究成果以“Highly Luminescent One-Dimensional Organic–Inorganic Hybrid Double-Perovskite-Inspired Materials for Single-Component Warm White-Light-Emitting Diodes”为题，发表在《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)上。该工作的第一作者是我所1101组联合培养博士研究生柏天新。上述工作得到国家自然科学基金、中科院青促会、我所创新基金等项目的支持。

上世纪七十年代初，CEM公司将微波技术成功应用于化学领域。历经30多年的发展壮大，当前的微波化学已经成为一门新兴的实验性前沿交叉学科。微波化学在广泛的实际应用中显示出强大的生命力，许多人称其点燃了“新化学动力学”的希望。而谈到微波化学，就不得不谈到被称为微波技术创始者和领导者的CEM公司。 　　CEM一直以创新的微波技术为导向，拥有世界微波化学研发领域近90%的专利技术(300余项)，其新产品曾11次荣获R&D100技术创新大奖，如，1998年的Mars高通量密闭微波消解系统、2003年的环形聚焦单模技术等。 美国CEM公司亚太区总裁兼培安公司总裁刘伟先生 　　2010年3月20日，仪器信息网编辑针对微波化学的发展历程、未来发展趋势以及CEM公司与培安公司的合作模式等，采访了美国CEM公司亚太区总裁兼培安公司总裁刘伟先生。 刘伟先生谈微波化学发展历程与趋势 　　刘伟先生首先介绍，“众所周知，新产品、新技术被人们接受、认可以及市场的拓展等需要一定时间，而CEM为了微波化学仪器与技术的发展，付出了大量的努力和心血；如80年代，CEM出资、提供仪器，与美国的EPA合作制定了U.S.EPA 3015、3051、3052、3546等标准，为今后更多厂家进入微波化学市场铺平了道路。” 　　“CEM公司通过近20年时间的努力，使微波化学仪器从‘无人问津’到今天的‘家喻户晓’。截止目前，CEM在全球已拥有近八万家用户，销售总额约占世界微波化学市场的80%。CEM公司的发展历程也可以说是微波化学仪器与技术的发展历程。” Mars高通量密闭微波消解系统 　　单模微波：“质”的转折点 　　“较早出现的多模微波技术与家用的微波炉发射技术属于同一类型，采用多模微波技术的微波消解，主要进行‘破坏性反应’，只要微波能量足够强大，‘打破’化学键即可，而重复性是通过充分‘破坏’来实现的，相对于合成反应，消解的要求要简单的多。” 　　“合成化学通俗的说是将两个分子用键连接起来的‘建设性’工作，因此，如何提高微波能量的精确性是解决为微波合成化学问题的关键。上世纪90年代，CEM公司与法国Prolab公司合作推出了‘驻波单模微波化学技术’，反应的精确性得到了显著提高，在合成化学领域迅速得到广泛应用。” 刘伟先生介绍。 　　“但驻波单模技术也存在明显的缺点，如反应腔体积只有30ml，限制了反应扩大、加气反应、机械搅拌、循环回流、连续流动等，不能满足合成反应多样性的要求。” 　　环形聚焦单模微波：“革命性”的飞跃 　　CEM公司在驻波单模微波的基础上推出了“Discover 环形聚焦单模微波微波合成系统”采用特殊11通道自动调节专利技术，环向进行聚焦辐射，改善了因为样品反应物形状和极性所引起的聚焦位移，不仅提高了10倍的微波能量耦合的精确性，而且使单模谐振腔体积从30mL扩展到300mL。2003年7月，该技术荣获R&D100技术创新大奖。 Discover SP 300ml环形聚焦单模微波合成平台 　　环形聚焦单模技术使微波化学从简单的破坏性反应进入到多样性的合成反应，缩短了合成反应时间，使反应效率提高了几百倍。例如，60年代，中国曾经以“举国之力”合成胰岛素，多个科学家历经2-3年的时间合成了38个肽。随着微波化学技术的迅猛发展，2008年，在CEM公司的Liberty全自动流动微波多肽合成平台基础上，澳大利亚墨尔本大学创造了一天时间内就合成出111个肽的世界新纪录。 　　谈及环形聚焦单模技术未来发展方向时，刘伟先生认为，“未来，环形聚焦单模技术将在继续增大化学反应量和化学反应多样性方面不断改进 另外，在低温化学动力学研究领域，环形聚焦单模也已经取得了重要进展，其突破了传统热化学的温度范围，改变了分子动能分布研究方式，为未来微波在各领域中的应用提供更广阔更好的发展前景。” 　　微波化学发展趋势：“微波合成技术是未来发展热点，将推动理论化学的突破” 　　谈到微波化学技术未来发展趋势时，刘伟先生指出： 　　(1)微波消解，仍然会以多模微波技术为基础，未来将以更高通量、高效率为发展目标，同时更加关注安全问题。 　　(2)微波萃取，主要方向是目前非常热门的形态萃取和天然产物萃取，因为元素形态不同，其物化表现可能完全不同，而萃取不同形态元素的关键，是需要非常精确的微波能量辅助，如能量稍有误差就可能破坏元素形态，所以，微波萃取将在目前已起步的形态萃取技术基础上，继续深入研发、发挥作用。 　　(3)微波合成，如今，微波化学技术在合成化学、理论化学领域中有着广泛的应用前景。CEM公司希望，不久的将来，利用微波化学分子动力学研究平台，理论化学领域将有重大的突破。 　　如，人工手性合成反应的结果中经常是旋光性异构体左、右旋分子处于平衡状态，不同于自然界所形成的选择性的具有生命活性左旋或右旋分子的分布，这是手性合成化学目前所遇到的难题，如果微波能够提供有序、稳定的能量，从而有目的的得到我们所需要的旋光性异构体，微波化学将为这个领域做出很大贡献。 　　刘伟先生发表了其对于微波化学市场前景的看法： 　　(1)微波消解、微波萃取，市场竞争激烈，市场需求量增长稳定，不会出现很大的突跃，由于技术发展已相对成熟，已成为一个“成熟市场”。 　　(2)微波合成，由于药物研发等领域快速发展，与其相关的外包企业、高校、科研机构的合成化学研究迅猛发展，因此微波合成的市场潜力很大，但目前市场总量还不能与样品前处理相比。 一种全新代理合作：培安与CEM的“family”模式 　　大家一直都很好奇，培安公司是一个什么样的公司?它的历史是怎样的?以及培安公司与CEM公司之间代理合作的具体模式如何? 　　培安与CEM历史渊源：起源于培安的兄弟公司——贝尔德公司 　　培安公司于1988年成立，与曾经著名的美国贝尔德公司属于同一董事管理层的兄弟公司。CEM公司的创始人Dr. Michael Collins在美国雷索公司工作时期，就与贝尔德公司的许多重要人士建立了良好的关系，当时CEM公司的许多董事同时也担任贝尔德公司和培安公司的董事。在1995年贝尔德公司被原热电公司收购后，其副总裁 Ken Collins加入CEM公司任国际部总裁，通过Ken的介绍，刘伟先生也开始了为CEM公司工作的历程。 　　培安公司已进入中国市场多年，其金融广告和机械设备的业务，在市场上有很高的影响力；因此，CEM公司在以何种方式进入中国市场的问题上，首先想到了培安公司，经过多次协商，CEM公司最终确定以培安公司为平台的模式在中国开展业务，而非自己在中国直接设立CEM办事处。 　　“family”模式：利益共享、分工合作 　　“与其他供应商与代理商之间的关系完全不同，CEM和培安的关系，可简单的比喻为‘family’的代理关系，因为CEM公司拥有培安公司的部分股权，二者背后有着共同的资金和管理来源，彼此相互依赖。” 　　“CEM公司需要了解中国、理解中国文化的团队来帮助其开展中国业务，培安的出现使CEM公司不必花费精力管理代理公司，两者利益共享、分工合作，所以不会存在CEM公司越过培安公司而在中国直接开展业务的情况。” 　　“虽说培安公司熟悉CEM公司产品的市场、掌握了其核心技术资源、拥有了应用技术人才，但培安公司在开展CEM业务时，完全为CEM的发展考虑，卖CEM的产品就像在卖自己的产品一样。并且培安在选择其他合作伙伴时，会围绕着CEM产品的应用领域而做出计划。” 　　刘伟先生谈到下一步发展时，提及了其正在与CEM总部商讨，在中国成立微波化学研发中心、建立CEM的生产工厂的计划，这样可以与亚太区的用户更贴近、更充分进入细分市场，降低生产成本、销售费用，并且进行合理的技术分工。 　　谁会是培安的下一个“CEM”? 　　CEM公司中国业务在其全球业务中占据相当大的份额，在中国，90年代初年销售只有10套左右，现在年销售700-800套仪器，可以说CEM在中国市场是非常成功的。培安公司有能力在中国培养出一个成功的CEM，那么培安公司也完全有能力培养出第二个、第三个“CEM”，未来二、三年间，培安公司是否计划培养下一个“CEM”呢? 　　刘伟先生对此的看法是，“培安公司选择合作伙伴时非常谨慎，如果技术、产品，特别是管理理念等方面都合适，我们也会考虑‘培养’下一个CEM。” 　　“在和CEM的‘family’合作模式之外，培安与其他供应商还有其他形式的代理合作关系，如，通过知识产权保护的合作关系。培安与另一个重要合作伙伴Eralytics公司一起开发、生产、并在全球销售石油和石化产品的测试仪器，培安应用Eralytics的仪器，提供计算方法，建立数据库，培安公司在其中拥有知识产权。” 　　后记 　　目前，微波化学技术还处于初级发展阶段，在基础理论和应用研究方面还存在许多有待解决的问题 同时，分析工作者对微波化学技术的理解和需求也同样处于初级阶段，也就是说，人们对微波化学的潜力认识尚浅，由此产生的技术需求尚未成熟。 　　对此，刘伟先生强调，“需要大量的宣传工作来增加大家对微波化学技术的认识和理解，欢迎更多的微波化学技术仪器厂商进入竞争，从而增加微波化学的市场影响力。” 　　“并且，希望更多的化学家参与到微波化学的研发工作中来，在量子级别进行微波化学基础理论工作的研究。借鉴获得诺贝尔化学奖的激光分子动力学的研究经验和思路，我们有理由相信，在理论微波化学领域存在大量科学发现和突破的机会。” 　　采访编辑：刘丰秋 　　附录1：培安公司 　　http://www.pynnco.com/ 　　http://peian.instrument.com.cn 　　附录2：CEM公司微波化学仪器与技术发展历程中重要的“里程碑”技术 　　1972年，推出第一台微波干燥系统； 　　1976年，推出第一台微波密闭消解系统(多模微波)使微波进入了元素分析化学领域；第一次提出非脉冲连续微波技术，到目前为止仍是CEM的独家专利，已成为市场上各种仿冒CEM产品的虚假宣传焦点； 　　1979年，与加拿大环保局合作推出第一台专利的微波快速溶剂萃取系统，使微波进入了化合物分析领域，它的使用效果远远好于高温高压的快速溶剂系统； 　　1988年，与惠普合作推出第一台微波蛋白水解系统； 　　1989年，首次发明了微波马弗炉，使升温和灰化速度显著提高，样品可不经炭化一次完成灰化，使分析时间缩短数十倍，目前其许多性能仍然是独一无二的； 　　1996年，推出第一台(双球哑铃电磁场驻波单模)大样品量250ml处理系统，解决了大样品痕量元素的检测； 　　2002年，推出了300ml的环形聚焦单模微波系统用于合成化学，是微波硬件技术重大突破，它几乎扩大了10倍的传统驻波形单模的腔体体积。不仅彻底解决了合成化学的单模能量精确性要求，又解决了反应多样性平台的要求，为微波化学彻底进入各多样性合成化学领域的应用奠定了基础。

p style=" margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 　　北京师范大学官网10月9日发布讣告：中国共产党优秀党员、我国著名物理化学家、中国计算化学的奠基人、中国科学院院士、北京师范大学化学学院教授刘若庄先生因病医治无效，于2020年10月8日零时三十五分在北京逝世，享年95岁。 /p p style=" margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 　　讣告称，刘若庄先生丧事从简，遗体告别仪式定于2020年10月12日上午9点在八宝山殡仪馆竹厅举行。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 418px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/175356f6-bd72-4531-877f-37139a54086b.jpg" title=" 刘若庄.jpeg" alt=" 刘若庄.jpeg" width=" 600" vspace=" 0" height=" 418" border=" 0" / /p p style=" margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 　　刘若庄1925年5月25日出生于北京。1956年加入九三学社，1984年加入中国共产党。1947年毕业于辅仁大学化学系，1950年北京大学研究生毕业后留校任教，1952年到北京师范大学化学系从事教学科研工作。1978年创建了为教育部正式批准的北京师范大学量子化学研究室，该研究室是我国运用量子化学手段研究实际化学体系的重要基地，也是我国理论化学对外联系的重要窗口之一。1999年当选为中国科学院院士。 /p p style=" margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 　　刘若庄历任国家科委化学学科组成员、国家自然科学基金委员会物理化学评审组评委、国家教委理科化学教学指导委员会副主任、中国化学会常务理事、北京化学会理事长、中国科技大学兼职教授、中国科学院感光化学研究所兼职研究员、南京大学理论与计算化学研究所兼职教授、墨西哥国立自治大学客座教授。先后荣获北京市文教先进工作者(1961年)、北京市科学技术先进工作者(1977年)、全国高等学校先进科技工作者(1990年)等称号，2019年被授予“庆祝中华人民共和国成立70周年”纪念章。 /p p style=" margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 　　刘若庄在我国开创了电子结构计算并持续推动我国计算量子化学的发展，也是国际上最早进行电子结构计算的学者之一，在国内甚至是国际上都享有很高的声望。刘若庄长期从事分子间相互作用、化学键和化学反应理论的研究，先后在氢键、配位场理论方法、有机导体和半导体理论计算、激发态势能面和光化学反应机理探索等方面取得了丰硕成果。 /p p style=" margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 　　刘若庄创造性地将量子化学理论和计算方法应用于研究化学反应途径和沿反应途径的动态学问题，形成了达到国际水平的系统研究成果。曾荣获国家自然科学一等奖(1982年，参与)，国家教委科技进步二等奖(1987年和1988年)，国家自然科学三等奖(1989年)，中国人民解放军科技进步二等奖(1990年)以及国家教育部科技进步一等奖(2002年，第二完成人)等。 /p

在异相催化过程中，反应物通常在催化剂表面进行吸附、输运、化学反应和脱附等一系列复杂的反应步骤。其中，吸附是催化反应的起始点，包括物理吸附和化学吸附。不同于主要由范德华力引起的物理吸附过程，化学吸附涉及吸附质分子与固体表面原子（或分子）之间发生电子的转移、交换或共有，并形成化学键的过程，直接影响催化反应的进行，因此催化剂的优化设计往往需要借助化学吸附仪获取催化剂使用前后的大量信息。然而由于化学吸附仪的复杂性和精密性，市场长期被进口品牌主导，往往价格高昂，动辄四五十万，更有甚者达上百万。针对这一痛点，中国材料表征仪器的领先制造商北京精微高博仪器有限公司于今年7月推出基于AMI-400（AMI-400系列是精微高博及其在美全资子公司AMI仪器公司，共同研发的最新一代全自动化学吸附分析仪器）开发的JW-HX100全自动程序升温化学吸附仪，打破了传统的高价位化学吸附仪的市场格局，并充分利用美国AMI仪器公司的原有技术，为科研工作提供了全新“利器”。JW-HX100发布以来，其卓越的性能、高效的操作性和全面的安全性得到广大客户好评。其中，中石化（上海）石油化工研究院有限公司对该新品作出如下评价：“之前一直使用精微高博的物理吸附仪性能稳定，今年年中参加了化学吸附仪的新产品发布会，并确定购买了这台JW-HX100型化学吸附仪。自购入以来，该仪器帮助本实验室解决了催化剂合成和表征环节中的许多问题，并且实用性强，可以感受到设计师在结构和易用性方面下了很大的精力。测试结果准确，数据清晰，售后保障工作完善，望能继续合作。”山西煤化所安装培训现场JW-HX100化学吸附仪产品特点1、先进设计，先进理念功能齐全的化学吸附仪能够给用户带来更出色的实验灵活性，但过于复杂的功能可能会对用户造成一定负担。JW-HX100则是为更注重仪器性能稳定性、操作简便性以及价格合理性的客户设计的一款基础型产品。基于程序升温技术，JW-HX100可执行程序升温脱附（TPD）、程序升温还原/氧化（TPR/O） 、程序升温表面反应（TPSR） 、脉冲滴定等基础实验需求，同时还可扩展选配低温冷浴、红外、质谱仪等组件，满足多种环境领域实验需求。参数设置界面模板化，向导式操作，方便操作学习2、无人值守，提高效率作为一款全自动催化表征设备，JW-HX100以无人值守理念为设计基础，与电脑联网后，不必一直有操作员值守，高可靠性的测试控制组件除可操控仪器外，还可以管理其他实验室任务，极大提升实验效率。完善的数据处理软件，能自动化完成信号峰的拟合，分峰，积分，微分和叠加处理，从而实时监测包括催化剂的表面特征、表面酸性/碱性位点分布、活化能、反应动力学数据等样品的特征信息，为表征催化剂提供实时的数据和反馈。“Overview”软件界面一目了然显示设备状态3、强大硬件，安全无忧在基础硬件配置上，JW-HX100采用移动式贝壳加热炉，最高可达1200℃，贝壳开合式使得样品管可轻松取出和装载，提升实验的便捷性。仪器内部管线则采用空气浴加热，所有阀门、管线均置于可加热保温的一体式整体箱体中，有效防止冷凝。除此之外，自动空冷组件、冷阱、高精度TCD检测器等也为实验提供了更大的便利性和可靠性。在确保实验的安全性上，JW-HX100为加热炉膛配置了过温保护器，为气路配置了安全阀、止回阀、断路器等保护，为TCD检测器配置了防干烧系统，有效防止实验过程中炉膛过热、气体异常释放、回流、电路短路以及检测器因干烧受损等一系列问题，有助于延长仪器的寿命，同时提供更高的操作安全性。4、典型应用，测试数据化学吸附仪作为重要的催化剂性能表征工具，在研究人员了解催化剂与反应物之间的相互作用，揭示催化反应的机制和催化剂的活性位点的应用中发挥关键作用。可通过TPD、TPR、TPO、TPSR、脉冲滴定等实验获得氧化还原温度、酸碱中心数量及强度、活性金属分散度等特征指标。

我司亲密的合作伙伴厦大田中群院士团队吴德印教授、周剑章副教授在等离激元介导光电化学反应的研究中取得重要进展，相关结果“Plasmonic Photoelectrochemical Coupling Reactions of para-Aminobenzoic Acid on Nanostructured Gold Electrodes”发表于《美国化学会志》 (J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 3821-3832. DOI: 10.1021/jacs.1c10447)。纳米金电极的表面等离激元，通过将入射光汇聚至纳米尺度、激发高能载流子的方式，增强拉曼散射效应并催化化学反应。针对“等离激元介导光电化学反应的机理和选择性”这一关键科学问题，该工作以对氨基苯甲酸（PABA）为研究对象，通过电化学原位表面增强拉曼光谱（EC-SERS）等方法，结合多尺度理论化学模型，阐明了PABA在纳米结构金电极表面的等离激元光电化学氧化偶联反应过程。在光照激发和氧化电位下，PABA首先与光生热空穴作用生成阳离子自由基，后续反应则与溶剂和pH等因素有关。在水电解质溶液中，氧化偶联产物为头-头偶联产物，p, p’-偶氮二苯甲酸盐（ADBA），和头-尾偶联产物，4-[(4-亚胺-2,5-环己二烯-2-亚基)氨基]苯甲酸（ICBA）。在pH值低的酸性条件下，反应主要产物为ADBA，而在pH值高的碱性条件下，反应主要产物为ICBA。在非水有机溶剂中，观测到PABA发生脱羧偶联反应，生成氧化态联苯胺（BZOX）。为深入阐释反应机理，研究组结合密度泛函理论(DFT)计算和循环伏安法、质谱、EC-SERS、电化学原位紫外-可见光谱等多种实验方法，确定了金纳米结构电极表面反应产物及其相关中间体，并结合电极过程反应动力学模型，数值拟合循环伏安图，确定重要动力学参数；对等离激元催化条件下的偶氮键、碳氮键及碳碳键等化学键的形成过程，给出了更清晰的认识，为调控等离激元光电催化反应的选择性提供了新的思路。该研究在田中群教授、吴德印教授和周剑章副教授指导下完成，主要的实验和理论工作由厦大化工学院博士后Rajkumar Devasenathipathy、2018级博士生王家正和2021级博士生肖远辉同学完成，Karuppasamy Kohila Rani、林建德、张益妙、战超等参与了论文的研究工作。该研究工作得到国家自然科学基金的资助。赛纳斯SHINS推出的全新科研型电化学拉曼系统“EC Raman光谱仪系统”。由恒电位仪、便携式拉曼光谱仪、显微成像系统组成。它具备超高的谱图分辨率，与大型台式拉曼系统相当。并且它的尺寸更小，方便携带。可在任何地方提供科研级的性能。强大的功能和独特的设计，为你的研究提供更多的可能性。智能的自研软件助您轻松应对各种测试，是您实验数据的强有力保障。全新EC-RAMAN电化学拉曼系统EC-RAMAN 产品优势：◆ 785nm制冷型拉曼光谱，可拥有更加优异的信噪比◆ 配合独创壳层隔绝表面增强技术，信号放大至百万倍级别◆ 外观简单，轻松便携：适应于实验室，现场等多种场合◆ 宽光谱范围：光谱范围最高可覆盖至3350cmˉ◆ 光纤耦合，采样更方便◆ 建模简单：只需按照软件的提示逐步操作即可使用我司电化学拉曼光谱系统取得代表性科研成果：●Nature，2021，600，81●Nature Energy，2019，4，60●Nature Mater. 2019，18，697●Angew. Chem. Int. Ed，2021，60，9●J. Am. Chem. Soc. 2019，141，12192●Angew.Chem. Int. Ed. 2021，60，5708●Angew. Chem. Int. Ed. 2022，61， e202112749EC-RAMAN 技术参数：

开栏寄语：　　2016年10月，中国科学院化学研究所将迎来60周岁生日。60年来，几代化学所人不懈努力，顽强拼搏，勇攀高峰，形成了“创新、求是、团结、奉献”的优秀文化，为我国科技事业、国民经济和国防建设作出了重要贡献。如今，化学所以基础研究为主，正在有重点地开展国家急需的、有重大战略目标的高新技术创新研究，并与高新技术应用和转化工作相协调发展，已成为具有重要国际影响、我国最高水平的化学研究机构之一。本报即日起将推出系列文章，以纪念为化学事业奋斗终身的前辈，也向正在“三个面向”“四个率先”的要求下，为化学科学发展、国民经济和国防建设奋战的科研工作者致以崇高的敬意。▲化学所规划图▲化学所分子楼　　化学，是研究物质形成、结构、性能和变化的科学。上世纪90年代，科学家已经在认识分子结构和化学键的本质上积累了丰富的知识。彼时，化学家已瞄准了新的科学目标，即从需求出发设计并合成具有特定化学、物理特性的分子。　　中国科学院化学研究所自1956年成立以来，一直把握着世界化学前沿的脉搏，引领中国化学学科相关领域的发展。　　当化学学科逐渐走进“分子时代”时，化学所在国内率先提出面向世界科学前沿的分子科学研究计划。多年来，化学所依靠深厚的历史积淀，以扎实的基础研究，突破了诸多关键技术，培养了一大批分子科学领军人才，成为我国分子科学领域的高地。　　“弄潮”分子科学　　上世纪90年代末，党中央、国务院作出建设国家创新体系的重大决策，决定由中科院开展“知识创新工程”试点。根据该项试点工作的部署，1999年3月，中科院化学所首批进入了中科院知识创新工程，并启动了分子科学中心的建设，希望办成世界上有影响的、国际一流水平的分子科学中心，成为国际交流的窗口，同时建设和完善面向国家重大战略需求的先进高分子材料基地。　　该中心由中科院化学所与当时的感光化学所相关部分整合而成，时任化学所所长朱道本被聘任为该中心的主任。　　中国科学家“弄潮”分子科学的蓝图就此展开。　　朱道本说：“一个人的力量是有限的，有了领导和同事们的支持，才能把分子科学中心建好。”启动伊始，他带领化学所多名研究人员详细调研了德国马普研究所、日本分子科学中心等世界一流的化学研究机构。　　1999年4月初，经过详细论证，由14名院士和科研、管理专家组成评委会，在化学所原有研究单元的基础上，论证首批进入中心的单元。分子动态学、有机固体、工程塑料、高分子物理、纳米科技、光化学、胶体和界面等实验室和研究组入选。　　“首批进入中心的196人，平均年龄是39.8岁，‘杰青’获得者有10名，‘百人计划’9名。”朱道本告诉《中国科学报》记者。　　这些在世纪之交时种下的分子科学“种子”，在十多年里不断开花结果。以有机固体实验室为例，朱道本带领研究小组创造了新的高效合成方法，筛选出了具有自主知识产权、综合性能优异的电子/空穴传输材料 李永舫带领研究小组构建了高性能有机器件，使单结聚合物太阳能电池的能量转换效率提高到10%以上，始终保持了世界领先的水平 李玉良首次在铜表面上合成了具有本征带隙sp杂化的二维碳的新同素异形体石墨炔，开辟了人工化学合成碳同素异形体的先例。　　如今，中科院化学所已在分子科学的多个领域位列世界前沿。　　“奠基”分子纳米科技　　纵观历史，观测手段的每一次进步都能推动人类认识世界的步伐。例如，在生物学上，X光衍射技术为分子生物学的发展奠定了基础。而天文学上，射电望远镜的发明则极大地拓宽了天文学家观测的视野。　　分子科学领域也不例外。上世纪80年代，国际上纳米科学与技术的迅猛发展，以STM为代表的纳米表征技术的发明揭示了纳米尺度的微观世界，有力地推动了分子科学的发展。　　1987年，在美国加州理工学院专攻扫描隧道显微学技术(STM)的白春礼，携带STM的研制资料和关键元器件回国，在中科院和化学所领导的支持下创立了STM实验室。　　当时，STM仪器尚未实现商业化，自行研制STM仪器成为该实验室成立之初的主要目标。1988年，白春礼和同事们在科研经费不足的情况下，只花了不到半年时间，成功研制出中国第一台STM仪器。　　“因为实验用房紧张，研制工作在化学所4号楼的一间地下室里开展。”参与STM仪器研发的实验室人员对这段历史记忆犹新，“1988年4月12日，实验室的日历永远记住了这个时间。”　　中国科学院化学研究所上一任所长万立骏告诉《中国科学报》记者：“有了STM这个利器，中科院化学所纳米科学的发展得到了极大的支撑。”　　1989年初，研究团队还开发了原子力显微镜(AFM)，助力分子科学研究直接观察非导体的表面原子结构。超高真空扫描隧道显微镜、低温扫描隧道显微镜、激光检测原子力显微镜、弹道电子发射显微镜等纳米检测仪器也陆续成功研发。　　研究人员正是依靠这些自主研发的仪器，对有机导体、有机铁磁体、非线性光学材料、高温超导材料、矿物和生物大分子等一系列物质开展了研究，取得了许多重要的研究成果。　　2001年，以白春礼、王琛、万立骏为学术带头人的创新团队获得国家自然科学基金委员会的支持，标志着实验室进入一个新的发展阶段。一年后，该实验室正式被批准为中科院重点实验室。　　在科研领域方面，该实验室已从STM研究拓展到纳米材料科学、单分子科学、纳米器件、纳米生物学等广大的纳米学科领域。　　从基础到应用：一个都不能少　　在中科院化学所分子科学研究走过的历程中，研究人员基于高水平的基础研究，开展了丰富的应用研究和产业化探索，分子科学的创新链条也得到了充分延展。　　纳米绿色印刷是化学所全链条创新的典范。宋延林带领的团队先后实现了包括绿色制版、绿色版基和绿色油墨在内的完整纳米绿色印刷产业链技术。从2010年起，该团队与企业合作，推动项目产业化示范和制版中心建设，已经取得多项国际领先的技术成果，在国内外产生了广泛的影响。　　有机光导鼓关键技术则始于上世纪80年代。王艳乔等科研人员完成技术研发后，于2000年建成我国首条有机光导鼓自动化生产线，结束了我国有机光导鼓的技术与产业空白局面，创造了良好的经济和社会效益。　　在聚丙烯催化剂研发方面，肖士镜、谢光华和胡友良等研究人员成功制备出高活性、高立构规整性的聚丙烯催化剂，并于1992年在辽宁营口实现了催化剂的产业化，替代了进口催化剂。而在甲醇/一氧化碳羰基合成方面，袁国卿等带领研发团队研制出系列新型的螯合型催化剂。2004年起，该类催化剂陆续被大型企业广泛应用，共生产醋酸1100万吨，创造利润40多亿元。　　中科院化学所所长张德清指出，多年来，在分子科学领域，化学所形成了分子合成、分子组装与功能及与材料、环境、生命、能源等交叉的全覆盖研究领域。　　2013年，中科院发展规划局组织国际知名科学家对化学研究所进行了现场专家诊断评估。“国际评估专家认为化学所是中国最好的化学研究机构，也提出了许多中肯的意见，让我们未来的发展有了更清晰的方向和更大的空间。”张德清表示。

我认为，建造一台合成机器完全可行，能够制造出需要的小分子。 图片来源：Ryan Snook 　　在拍摄自上世纪60年代的一张褪色相片中，有机化学实验室看上去就像炼金术的天堂。架子上有成排的试剂瓶 玻璃器皿被摆放在木头货架上 科学家俯在案边忙碌地制造着分子。 　　经过50年的快速发展，该场景在逐步改变。2014年的实验室拥有一连串通风橱和分析仪器。但是研究人员工作的真谛是一样的。有机化学家通常在纸上计划自己的工作，不断描绘六边形和碳链直到他们想出合成给定分子所需要的反应顺序。然后，他们试着遵循这一顺序用手进行操作：煞费苦心地混合、过滤和蒸馏，以及缝合分子。 　　不过，化学家目前正试图通过创造能自动制造有机分子的设备，将双手从该领域中解放出来。&ldquo 我认为，建造一台合成机器完全可行，能够制造出需要的小分子。&rdquo 英国南安普顿大学化学家Richard Whitby说。《自然》杂志报道称，确实，这样一台机器能提供惊人的多样化合物，以便研究人员开发药物、农药或物质。 　　&ldquo 一台合成机器将是变革性的。&rdquo 美国麻省理工学院(MIT)化学家Tim Jamison说，&ldquo 我可以看到每一个领域的挑战，但我不认为这不可能做到。&rdquo 　　一个名为&ldquo 呼叫分子&rdquo 的英国项目正在为此奠定基础。Whitby领衔的该项目耗资70万英镑，始于2010年，目前运营会持续到2015年5月。到目前为止，该项目主要致力于找出这台设备所需要的组件，并集合450多位研究人员和60家企业帮助实现这个点子。Whitby表示，大家希望这个平台能够帮助团队成员吸引完成该任务所需要的长期支持。 　　项目成员也认为，即便这些努力有可能功亏一篑，合成机器的早期工作也仍将改变化学研究。它将能在持续过程中完成大量化学反应，而非一次一步 计算能预测将分子编织在一起的最佳方式等。或许最重要的是，它能通过鼓励化学家记录和分享更多化学反应数据触发文化的彻底改变。 　　&ldquo 如果拥有充足资金，5年，我们能做到。&rdquo 也拥有自己的合成机器建造计划的美国西北大学化学家Bartosz Grzybowski说。 　　电气梦 　　如果化学家有机会建成他们的梦想设备，那必须将3个核心能力结合在一起。首先，机器必须能够访问有关分子如何被建造的现有知识数据库。第二，它必须能将这种知识反馈给一种算法，以便规划合成步骤。最后，它必须能自动按顺序使用机器反应器中的试剂。 　　最后一步的技术进步最快。许多实验室已经拥有生产DNA和多肽的专用机器，在过去10年间，适应性强的机器人化学家在商业药学研究中变得越来越重。但现存的机器能力有限：DNA或蛋白质序列生成机器通常只能结合少数分子，少于6个反应使用的分子。更多样化的合成机器对大多数学术团体而言太过昂贵&mdash &mdash 花费从3万英镑到5万多英镑，并仍趋向于制造化学特性狭窄的分子。 　　现在，一些化学家在试着开发连续流动合成机器。这能提高速度和产量，并更适合自动化。 　　例如，Jamison目前在诺华&mdash MIT连续生产中心研发流动化学系统，他也是去年首次报告端对端、完全连续的合成和制药规划(阿利克仑半富马酸盐，用于治疗高血压)研究小组的成员。Jamison和同事建造了一台7米多长、2.5米高和深的机器。&ldquo 在4年的时间里，&lsquo 所有会出错的东西最终都会出错&rsquo 。&rdquo MIT 中心主任、该项目负责人Bernhardt Trout说。 　　他表示，在进行了反复试验后，研究人员意识到自己需要做的只是扳动开关，以及填入新鲜的试剂和原料。这台机器在精疲力竭地搅拌化学品的时候，会像大型空调设备那样发出嗡嗡声，过滤装置进行滴水和挤压，螺旋输送器会将固体送过2米长的干燥管进行注塑。最后，在经历了14道工序和47小时后，完成的药片会掉落到斜槽上。 　　Jamison认为，这在适应连续流动反应方面会有巨大潜力：&ldquo 我认为这最终将实现(所有反应的)50%，可能甚至75%。&rdquo 　　化学脑 　　&ldquo 呼叫分子&rdquo 合作成员、葛兰素史克公司(英国制药公司)自动化专家Yuichi Tateno提到，尽管自动化设备正变得更万能，但教导一台计算机设计自己的合成工序仍然是个大问题。&ldquo 硬件一直在那里，但软件和数据是问题。&rdquo 他说。 　　化学家在规划一个合成体，趋向于使用一种名为逆向合成分析的方法。他们画出最终的分子，然后将其分离。这将让他们得以确定需要从原料中获得的化学拼图碎片，然后在实验室里设计出策略将碎片结合起来。 　　如果有需要的话，他们也能从SciFinder和Reaxys等商业数据库中寻求灵感。将一个分子结构或一个反应输入数据库中，就能生成文献上的案例。但Tateno表示，即便有在线帮助，人们的合成工作也经常会失败。&ldquo 在那里，没有人能无所不知。&rdquo 　　Whitby提到，人们希望一台合成机器终有一天能做到更好，尤其是因为计算机能更快速地扫描兆兆字节的化学数据，以确定明确的化学反应。他补充道，更大的挑战是计算机更难计算出该反应是否将在合成过程中真正起作用，当目标物质之前从未制造时尤为困难。 　　这个问题让哈佛大学化学家Elias Corey十分困惑。Corey于上世纪60年代确定了逆向合成规则。在接下来的10年间，Corey开发出LHASA软件(应用于综合分析的逻辑和启发式方法)，该软件能使用这些规则提示合成步骤的顺序。 　　但LHASA和后续者都未能成功，Grzybowski提到，数据库包括的反应太少而错误太多，或者算法无法适当评估推荐反应能否与分子内的所有功能团和谐共处。&ldquo 如果我们一次只能制造一个化学键，那化学将微不足道。&rdquo 他说。于是Grzybowski花费10年时间创建了Chematica系统来解决这些问题。 　　更强、更快、更便宜 　　当Grzybowski在2005年首次公开Chematica背后的网络后，&ldquo 人们说那是胡说八道&rdquo 。他笑道。但到2012年，情况发生了变化，他与同事发表了3篇里程碑式的文章，展示Chematica的效用。例如，该项目发现大量的&ldquo one pot&rdquo 合成体，在这里，试剂能够从一个容器进入另一个容器，不用在每一步之后进行麻烦的分离和净化。该研究小组测试了Chematica的建议，结果显示许多建议比传统方法更有效。 　　Chematica还能查阅初始材料的成本信息，以及评估每个反应的劳动力，以便预测最便宜的方法。Grzybowski实验室检测了该系统推荐的51个廉价合成法，结果将成本降低了45%。 　　Grzybowski希望该系统能够商业化，而且他向波兰政府出价230万美元，将Chematica用作合成机器的大脑，以证明其能自动计划和执行至少3种重要药物分子的合成工作。 　　但也有人对此表示怀疑。CatScI 公司商业总监Simon Tyler提到，对于可预知的未来，&ldquo 总有对人为干预的重要需要&rdquo 。要建造一台合成机器，&ldquo 我们需要预测一个反应何时能起作用，但更重要的是我们需要预测何时会失败&rdquo 。 　　另一方面，资金也是一大障碍。自动化机器的费用意味着很少有学者能熟悉它们。当有大量的研究生劳动力时，实验室也没有动力使用这些设备。Whitby正在游说相关方面主持建造最先进的自动合成设备和软件。在目标实现之前，他希望&ldquo 呼叫分子&rdquo 能让新一代化学家信奉数据共享和自动化操作。

随着我国科技实力的显著提升，分析测试的发展也日新月异，科研及测试机构、人才队伍不断壮大，实验室环境条件大为改善，仪器装备水平迅速提高，科技产出量质齐升，重大成果举世瞩目。为积极推动表面分析科学与应用技术的快速发展，加强同行之间交流合作，展示表面分析技术最新的进展，推动分析测试质量保障体系、数据溯源体系和标准体系的建设，由国家大型科学仪器中心-北京电子能谱中心、全国微束分析标准化技术委员会表面化学分析分技术委员会、中国分析测试协会高校分析测试分会、北京理化分析测试学会表面分析专业委员会及仪器信息网联合举办的“第八届表面分析技术应用论坛暨表面化学分析国家标准宣贯会”，将于2022年6月14-15日线上举行。论坛以线上会议形式，通过报告专家与参会者的深入交流，旨在共同提升理论与技术水平, 促进表面分析科学研究队伍的壮大。一、组织单位国家大型科学仪器中心-北京电子能谱中心、全国微束分析标准化技术委员会表面化学分析分技术委员会、中国分析测试协会高校分析测试分会、北京理化分析测试学会表面分析专业委员会、仪器信息网二、会议主题能源化学与碳中和三、会议形式线上会议，免费报名参会，进入会议官网报名或扫描以下二维码报名会议官网：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/bmfx2022扫码即刻报名参会四、会议日程（最终议程以活动专题页面发布为准）时间报告题目演讲嘉宾专场1：表面分析技术应用论坛（上）——6月14日09:00-11:45专场主持人朱永法(清华大学/国家电子能谱中心 教授/常务副主任)09:00-09:15致辞李景虹(清华大学/国家电子能谱中心/中国分析测试协会高校分析测试分会 院士/主任/主任委员)09:15-10:00水滑石基纳米光催化材料合成太阳燃料及高附加值化学品张铁锐(中国科学院理化技术研究所 研究员)10:00-10:30场发射俄歇微探针JAMP-9510F在材料表面分析中的应用张元 (日本电子株式会社 应用工程师)10:30-11:00X射线光电子能谱（XPS）技术及应用龚沿东(岛津企业管理（中国）有限公司 研究员)11:00-11:45太阳能驱动人工碳循环熊宇杰 (中国科学技术大学 教授)专场2：表面分析技术应用论坛（下）——6月14日13:30-16:45会议主持人张铁锐(中国科学院理化技术研究所 研究员)13:30-14:15Fully exposed palladium cluster catalysts enable hydrogen production from nitrogen heterocycles马丁(北京大学 教授)14:15-14:45待定赛默飞世尔科技元素分析14:45-15:30有机分子电催化转化王双印 (湖南大学 教授)15:30-16:00待定北京精微高博仪器有限公司16:00-16:45有机半导体可见光催化产氢、二氧化碳还原及肿瘤治疗研究朱永法(清华大学/国家电子能谱中心 教授/常务副主任)专场3：表面化学分析国家标准宣贯会——6月15日09:00-11:45会议主持人姚文清(清华大学/国家电子能谱中心 正高级工程师/副主任)09:00-09:45辉光放电质谱最新技术进展及其在相关标准方法中的应用卓尚军(中国科学院上海硅酸盐研究所 研究员)09:45-10:15XPS分析技术在空间和深度维度探测中的应用鞠焕鑫(高德英特（北京）科技有限公司 应用科学家)10:15-11:00GB/T 41072-2021 表面化学分析 电子能谱 紫外光电子能谱分析指南赵志娟(中科院化学所 高级工程师)11:00-11:45扫描探针显微镜漂移标准化研究黄文浩(中国科学技术大学 教授)五、 嘉宾简介&报告摘要专场1表面分析技术应用论坛（上）（6月14日上午）朱永法清华大学/国家电子能谱中心教授/常务副主任专场主持人：09:00--11:45李景虹清华大学/国家电子能谱中心/中国分析测试协会高校分析测试分会院士/主任/主任委员大会致辞：09:00--09:15李景虹，中国科学院院士、第十二、十三届全国政协委员。清华大学化学系教授，化学系学术委员会主任，国家电子能谱中心主任，清华大学分析中心主任。1991年获中国科学技术大学学士学位，1996年获中科院长春应用化学研究所博士学位。近年来致力于电分析化学、生物电化学、单细胞分析化学及纳米电化学领域的教学科研工作。以通讯作者在Nature Nanotech., Nature Protocol, J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem.等学术刊物上发表SCI论文400余篇。2015-2021年连续五年入选汤森路透全球高被引科学家。以第一完成人获国家自然科学奖二等奖、教育部自然科学奖一等奖等。任Chem. Soc. Rev., ACS Sensors, Small Methods, Biosensors Bioelectronics, Biosensors, Chemosensors等期刊编委。张铁锐中国科学院理化技术研究所研究员报告题目：水滑石基纳米光催化材料合成太阳燃料及高附加值化学品报告&答疑：09:15--10:00张铁锐，中国科学院理化技术研究所研究员、博士生导师，中国科学院光化学转化与功能材料重点实验室主任。吉林大学化学学士，吉林大学有机化学博士。之后，在德国、加拿大和美国进行博士后研究。2009年底回国受聘于中国科学院理化技术研究所。主要从事能量转换纳米催化材料方面的研究，在Nat. Catal.等期刊上发表SCI论文280余篇，被引用26000多次，H指数89，并入选2018-2021科睿唯安“全球高被引科学家”；申请国家发明专利49项（已授权37项）。曾获皇家学会高级牛顿学者、德国“洪堡”学者基金、国家基金委“杰青”、国家“万人计划”科技创新领军人才等资助、以及中国感光学会青年科技奖等奖项。2017年当选英国皇家化学会会士。兼任Science Bulletin副主编以及Advanced Energy Materials等期刊编委。现任中国材料研究学会青年工作委员会-常委，中国化学会能源化学专业委员会-秘书长，中国感光学会光催化专业委员会-副主任委员等学术职务。报告摘要：水滑石基纳米材料因组成结构易于调控、制备简便等优点在光催化领域而备受关注。近年来，我们研究团队通过在水滑石表面创造缺陷位和构造界面结构的手段，分别实现了对反应物CO2、N2等吸附和活化的增强，以及中间反应物种反应路径的调控，进而提升了光催化CO、CO2和N2加氢反应的催化活性和生成高附加值产物的选择性。张元日本电子株式会社应用工程师报告题目：场发射俄歇微探针JAMP-9510F在材料表面分析中的应用报告&答疑：10:00--10:30张元，日本电子应用工程师。2016年毕业于上海交通大学材料科学与工程专业，获工学学士学位；2019年毕业于京都大学大材料工学研究科，获工学硕士学位。2019年入职日本电子，现担任应用工程师一职，主要负责场发射俄歇微探针与钨灯丝扫描电镜的应用与培训。报告摘要：日本电子的场发射俄歇微探针装置JAMP-9510F能够实现纳米级空间分辨率下试样表层的元素分布、化学组成、化合态分析等材料表征。无论是金属试样还是绝缘材料，JAMP-9510F装载的静电半球形分析器、场发射电子枪的大束流、高精度全对中试样台以及悬浮式离子枪都能提供多种表面分析方法。龚沿东岛津企业管理（中国）有限公司研究员报告题目：X射线光电子能谱（XPS）技术及应用报告&答疑：10:30--11:00龚沿东，研究员，1986年毕业于清华大学现代应用物理系，曾任中国科学院金属研究所分析测试部主任（研究员）。英国国家物理实验室（National Physical Laboratory）访问学者，美国圣母大学（University of Notre Dame）化工系研究助理。现任全国微束分析标准化技术委员会委员，全国微束分析标准化技术委员会表面分技术委员会委员。岛津公司市场部XPS和EPMA首席技术专家。报告摘要： X射线光电子能谱仪是表面分析领域中一种崭新的分析技术，通过测量固体样品表面约10nm左右被激发出光电子的动能，进而对固体样品表面的元素成分进行定性、定量及价态分析。报告中主要介绍XPS原理、技术特点以及XPS在催化材料、电池材料、薄膜材料、电子器件等材料中的应用案例，旨在让科研工作者对XPS表面分析技术在材料领域的应用有所了解。熊宇杰中国科学技术大学教授报告题目：太阳能驱动人工碳循环报告&答疑：11:00--11:45熊宇杰，中国科学技术大学教授、博士生导师。1996年进入中国科学技术大学少年班系学习，2000年获化学物理学士学位，2004年获无机化学博士学位，师从谢毅院士。2004至2011年先后在美国华盛顿大学（西雅图）、伊利诺伊大学香槟分校、华盛顿大学圣路易斯分校工作。2011年辞去美国国家纳米技术基础设施组织的首席研究员职位，回到中国科学技术大学任教授，建立独立研究团队，同年入选首批国家高层次青年人才计划和中国科学院人才计划。2016年获批组建中国科学院“等离激元催化”创新交叉团队，2020年终期评估结果为优秀。2017年获国家杰出青年科学基金资助，入选英国皇家化学会会士。2018年获聘长江学者特聘教授，入选国家万人计划科技创新领军人才。2022年入选新加坡国家化学会会士。现任ACS Materials Letters副主编。主要从事基于催化过程的生态系统重构研究。在Science等国际刊物上发表250余篇论文，总引用31,000余次（H指数91），入选科睿唯安全球高被引科学家榜单和爱思唯尔中国高被引学者榜单。2012年获国家自然科学二等奖（第三完成人），2014-2016和2018年四次获中国科学院优秀导师奖，2015年获中美化学与化学生物学教授协会杰出教授奖，2019年获英国皇家化学会Chem Soc Rev开拓研究者讲座奖，2021年获安徽省自然科学一等奖（第一完成人）。报告摘要：人类正在探索实现“碳中和”的有效途径，凸显出建立人工碳循环的重要性。本报告将阐述如何针对太阳能驱动二氧化碳和甲烷转化，在太阳能俘获和电荷分离的基础上，对化学键的形成和断裂进行选择性控制，将其转化为燃料或化学品。另一方面，利用自然界的生物活性基元，开发无机-生物杂化系统，为太阳能驱动固碳提供新的思路。专场2表面分析技术应用论坛（下）（6月14日下午）张铁锐中国科学院理化技术研究所研究员专场主持人：13:30--16:45马丁北京大学教授报告题目：Fully exposed palladium cluster catalysts enable hydrogen production from nitrogen heterocycles报名占位报告&答疑：13:30--14:15马丁，北京大学化学与分子工程学院教授。针对我国社会能源和资源优化利用过程，主要开展氢能制备与输运，高值碳基化学品/油品合成， 以及催化反应机理研究等方面研究工作。获得2013年度北京大学青年教师教学比赛一等奖，2014年度王选青年学者奖，2017年中国催化青年奖，2017年度中国科学十大进展。2014-2017年担任英国皇家化学会Catalysis Science & Technology副主编 目前担任Chinese Journal of Chemistry、 ACS Catalysis 副主编，Science Bulletin、Journal of Energy Chemistry、 Joule、Journal of Catalysis、Catalysis Science & Technology等刊编委和顾问编委。报告摘要：人类正在探索实现“碳中和”的有效途径，凸显出建立人工碳循环的重要性。本报告将阐述如何针对太阳能驱动二氧化碳和甲烷转化，在太阳能俘获和电荷分离的基础上，对化学键的形成和断裂进行选择性控制，将其转化为燃料或化学品。另一方面，利用自然界的生物活性基元，开发无机-生物杂化系统，为太阳能驱动固碳提供新的思路。待定赛默飞世尔科技元素分析报告题目：待定报告&答疑：14:15--14:45王双印湖南大学教授待定北京精微高博仪器有限公司报告题目：待定报告&答疑：15:30--16:00朱永法清华大学/国家电子能谱中心

仪器信息网讯 12月1日，由振电科技与苏州路演中心联合主办、HORIBA集团科学仪器事业部、道远资本和姑苏区委人才办联合协办的第一届化学成像前沿科技及应用高端论坛在苏州成功举办。本届论坛聚焦化学成像前沿科技及应用，中国科学院院士、昌平实验室主任谢晓亮与波士顿大学讲席教授程继新领衔，18位国内外知名专家学者围绕生命科学、植物学、合成生物学、电化学、免疫组学等前沿热门领域进行学术分享与讨论，共同促进行业进步与发展。苏州市委常委，苏州国家历史文化名城保护区党工委书记、姑苏区委书记方文浜，保护区管委会主任、姑苏区政府区长陈羔，保护区党工委委员、姑苏区委常委、组织部部长陆德峰，保护区党工委委员、姑苏区委常委雷波，保护区党工委委员、姑苏区委常委杨国栋等领导，以及HORIBA科学仪器事业部中国区总经理濮玉梅、振电（苏州）医疗科技有限公司首席执行官王璞等企业高管出席本次论坛。活动现场会议伊始，苏州国家历史文化名城保护区管委会主任、姑苏区政府区长陈羔致欢迎辞。陈羔 苏州国家历史文化名城保护区管委会主任、姑苏区政府区长技术改变生活，科学塑造未来。陈羔区长表示，化学成像技术作为一种跨学科先进技术，具有非常强大的渗透性、扩散性和颠覆性，展现了巨大的应用前景和赋能潜力。他指出，当下的姑苏正焕发着新时代的发展生机，相信在不久的将来，化学成像技术能够取得更多重要成果和创新突破，得到更加广泛应用。同时，也希望科研领域专家、企业合作伙伴以及相关从业人员能够齐心协力，强化联动，共同谱写化学成像领域发展新阶段。最后，陈羔区长祝愿本届论坛圆满成功，向各位专家和参会嘉宾致以诚挚的问候和热烈的欢迎。基础研究是科技创新的源头。本届论坛特别举行了“先进化学成像联合实验室”落地签约仪式和振电科技和HORIBA战略合作签约仪式。先进化学成像联合实验室签约仪式（前排：金阊新城（白洋湾街道）党工委书记 邱炜(左)，苏州威邦震电光电技术有限公司总经理 杨彬(中)，北京航空航天大学医用光子学研究所教授、振电（苏州）医疗科技有限公司CEO王璞(右)；后排：保护区管委会主任、姑苏区政府区长 陈羔(左)，中国科学院院士、北京大学李兆基讲席教授、昌平实验室主任 谢晓亮(中)，苏州市委常委，保护区党工委书记、姑苏区委书记 方文浜(右)）振电科技和HORIBA战略合作签约仪式（前排：振电（苏州）医疗科技有限公司销售总监 李锐(左)，Horiba科学仪器事业部中国区副总经理 遇聪(右)；后排：北京航空航天大学医用光子学研究所教授、振电（苏州）医疗科技有限公司CEO 王璞(左一)，HORIBA法国策略总监暨科学仪器事业部主管 Denis CATTELAN(左二)，波士顿大学讲席教授 程继新(右二)，HORIBA科学仪器事业部中国区总经理 濮玉梅(右一)）随后，进入报告环节。中国科学院院士、昌平实验室主任谢晓亮、波士顿大学讲席教授程继新等18位国内外知名专家学者，围绕化学成像技术在生命科学、植物学、合成生物学、电化学、免疫组学等领域的前沿进展进行探讨与交流。报告人：谢晓亮 中国科学院院士、昌平实验室主任报告题目：20年受激拉曼成像20年人类基因组引发的医学变革谢晓亮院士首先回顾了拉曼技术的发展历史，拉曼光谱是以印度物理学家Sir Chandrasekhara Raman的名字命名，1928年，Sir Chandrasekhara Raman用水银灯照射苯液体时发现了新的辐射谱线，后来被称为拉曼谱线。1960年以后，红宝石激光器的出现，使得拉曼散射的研究进入了一个全新的时期。由于激光器的单色性好，方向性强，功率密度高，用它作为激发光源，大大提高了激发效率，成为拉曼光谱的理想光源。随后，谢晓亮院士分享了在相干拉曼散射显微成像技术领域取得的一系列重要研究成果。谢晓亮院士作为生物物理化学基础科学研究的国际领军人物，近年来大力推动了无标记光学成像技术和新型单细胞基因组测序技术在医学中的应用。2012年，他带领团队在单细胞全基因组学研究有了突破性进展，开发了单细胞全基因组均匀扩增的新方法—多重退火循环扩增法（MALBAC）。2014年9月19日，世界上第一例“MALBAC婴儿”在北医三院诞生，标志着中国胚胎植入前遗传诊断技术处于世界领先水平。迄今为止，中国有4000多对患有单基因疾病地夫妇成功避免了将有这种疾病传给新生儿，证明了无创产前遗传筛查治疗单基因甚至多基因疾病的前景。最后，谢晓亮院士就如何应对未来大流行病开展了介绍，首先要对新病原体进行测序、鉴定关键的宿主细胞结合蛋白；其次通过高通量B细胞测序鉴定数百种中和抗体以及高通量深度突变扫描技术识别可能使病毒逃逸免疫反应的逃逸突变；根据对进化病毒的预测，开发抗体药物和多价mRNA疫苗，以识别逃逸突变；最后用预测出的新变种制造假病毒。谢晓亮院士研究团队基于ACE2亲和力和抗体逃逸数据，成功构建了SARS-CoVer-2 RBD演化预测模型，其可行性已经在全球范围内得到多次验证。报告人：程继新 波士顿大学讲席教授报告题目：Bond-selective chemical imaging: A new window for life science化学键成像通过提供对分子扰动最小的化学信息，为生命科学和材料科学打开了一扇窗户。虽然红外和拉曼显微镜被广泛使用，但由于空间分辨率差或成像速度慢而受限制。近年来相干反斯托克斯拉曼散射和受激拉曼散射显微镜虽然实现了高速化学成像，但它们的性能受到非共振背景或交叉相位调制的限制进而影响了应用范围。振动激发和随后的弛豫有效地产生热量，使光热检测成为成像化学键的自然而灵敏的手段之一。程继新教授报告中介绍了一种新的化学显微镜——振动光热显微镜，模式包括中红外光热（MIP）、受激拉曼光热（SRP）和短波红外光热（SWIP）显微镜，并围绕振动光热显微镜的结构原理、仪器特点以及在生命科学领域中前沿应用等展开了分享。报告人：崔丽 中科院城市环境研究所研究员报告题目：基于单细胞拉曼的环境微生物研究针对环境微生物安全监测和资源挖掘方法挑战，尤其是原位性和功能性研究上的难题，发展单细胞拉曼与稳定同位素标记、先进算法、分子生物学联用技术成为一种新兴方向，通过搭建单细胞分选平台和原位装置，克服培养限制，以实现关键微生物的原位识别、单细胞分选、测序全链条研究。崔丽研究员报告中主要从建立环境活跃抗生素抗性监测新技术平台、发展抗性传播跟踪和风险定量新方法以及创新功能微生物研究新策略新平台三方面展开介绍。报告人：闵玮 哥伦比亚大学教授报告题目：The other side of Raman scattering受激拉曼散射(SRS)显微镜在生物医学成像中产生了广泛的影响。虽然从经典模型中似乎可以很好地理解基本物理，但绝对SRS信号的预测和解释仍然是一个挑战。为此，闵玮教授团队提出了一种量子电动力学方法的SRS显微镜，他从量化过程、自发与受激“系数”关系研究、全量子力学推导以及应用探索四方面展开介绍。最后，闵玮教授表示该方法的建立不仅为SRS显微镜提供了定量的理论框架，而且为拉曼散射的基本性质提供了新的线索。报告人：张驰 普渡大学助理教授报告题目：光学精准控制细胞内生物分子的化学过程显微镜技术的进步已经使人们对生物样品实现了超高分辨率、超强灵敏度以及高化学选择性的检测。然而，对样品内化学反应的控制技术，尤其是精确控制化学变化的方法，却尚未发展。张驰教授团队发明了一种实时精确光控制（RPOC）技术，利用扫描激光显微镜和实时闭环反馈技术实现了能够只在需要的位点精确控制化学过程，精确度可以达到亚500纳米。报告人：Haonan Lin 波士顿大学研究员报告题目：Single-Cell Profiling of Biofuel Production from Engineered Bacteria with Longitudinal Stimulated Raman Scattering Microscopy随着对可持续和环境友好的生物制造需求的不断增加，利用合成生物学技术合成化学品受到越来越多的关注，其核心内容之一是高效微生物细胞工厂的设计与构建，这也对单细胞代谢产物定性和定量分析提出了更高要求。为此，Haonan Lin研究员开发了一种纵向高光谱受激拉曼散射（SRS）化学成像方法，能够提供单细胞的化学成分组成等信息，比如可直接观察大肠杆菌中的游离脂肪酸，进而分析活细胞中脂肪酸的链长和不饱和度。报告人：石玲燕 加州大学圣地亚哥分校助理教授报告题目：Super-Resolution Multimodal Imaging of Altered Metabolism in Aging and Diseases代谢是生物体内全部有序化学变化的总称，涉及生物分子合成（合成代谢）、维持或分解（分解代谢）的各种复杂生物化学反应。能够评估引起代谢变化的各种信号转导活动和化学反应，是理解正常细胞生理和疾病的关键。石玲燕教授将受激拉曼散射（SRS）成像技术成功转化为具有A-PoD和PRM算法的超分辨多模显微镜，并将其应用于研究衰老和疾病中的代谢动态，比如揭示了果蝇大脑和脂肪体在衰老过程中的脂质代谢动态。报告人：沈微微 北京林业大学博士报告题目：植物细胞壁主要成分的单细胞水平无损原位表征植物细胞壁是一个极其复杂的动态结构网络，也是植物细胞区别于动物细胞的最重要特征之一。植物细胞壁是构成支持植物体的骨架，具有增强细胞机械强度、抵御病虫害伤害等功能。沈微微博士围绕植物细胞壁及其利用、成像及检测技术和基于受激拉曼散射显微技术取得重要研究成果展开介绍。报告人：季敏标 复旦大学教授报告题目：受激拉曼散射显微镜的交叉科学研究探索受激拉曼散射（SRS）显微镜是一种新型的相干拉曼散射成像技术，利用光学相干性和非线性来实现振动信号增强，具有无标记、分子特异性和快速成像等优势。季敏标教授对近年来受激拉曼散射成像技术的发展以及在生物医学和环境科学等交叉学科领域的应用研究展开介绍，包括基于深度的无标记受激拉曼数字病理辅助诊断和环境为颗粒物三维化学表征等。报告人：岳蜀华 北京航空航天大学教授报告题目：Lipid metabolic profiling via quantitative stimulated Raman scattering imaging opens up new avenues for precision medicine受激拉曼散射显微成像是一类新兴的无需荧光标记的分子成像技术，近年来为肿瘤代谢和诊断的研究提供了有力手段。岳蜀华教授通过结合受激拉曼散射、二次谐波、双光子荧光显微成像技术，以及脂质不饱和度量化分析新方法，在单细胞水平上定量绘制了肝纤维化进程中关键生物分子在组织原位上的空间异质性分布。报告人：孔令杰 清华大学副教授报告题目：面向病理诊断的介观高光谱显微成像目前基于H&E染色切片的病理诊断金标准存在着耗时、低效的缺点。孔令杰副教授研究团队在介观显微镜的基础上，引入光谱成像技术，搭建了介观高光谱显微成像系统，并探索其在病理诊断中的应用。报告人：王楠 西安电子科技大学助理研究员报告题目：计算拉曼光谱与成像基于拉曼散射效应和投影断层成像技术的发展，将投影断层成像策略与拉曼光谱技术相结合，可实现大体积复杂系统的高速、无标记和高分辨率的体积化学成像。王楠助理研究员分享了三维显微成像技术、低成本CARS系统和贝塞尔光拉曼三方面研究工作以及在临床样本和中药样本进行的相关应用探索。报告人：王平 昌平实验室教授报告题目：相干拉曼应用于代谢产物和特定蛋白的化学成像王平教授报告中分享了突破光学衍射极限的超分辨相干拉曼分子成像技术，可在细胞和组织水平获得110nm分辨的分子共振拉曼图像。此外，在超快领域，王平教授团队应用双飞秒激光技术顺利研制成功2000幅/秒超快分子成像显微镜，可以跟上剧烈的高分子聚合反应速度，帮助研究人员量化测量自由基触发的水凝胶分子聚合反应动力学过程。报告人：王小召 浙江大学博士后研究员报告题目：正常和OA关节的骨软骨界面高清结构解析及其病理演变机制研究人体膝关节的“骨-软骨”界面组织，结构成分复杂，受力严酷易发生材料失效，进一步可引发骨关节炎（OA）。王小召博士后研究员利用多种微纳米分析技术，探究了正常和OA组织中骨软骨界面的结构解析及病理演变机制，为潜在的治疗靶向策略提供新方向。报告人：施立雪 复旦大学青年研究员报告题目：Super-multiplexed vibrational imaging for 3D spatial biology了解生命体结构和功能复杂性是目前生物学一项重大挑战，开发在三维空间大尺度上对多靶点同时成像的工具将大大提升解析复杂脑神经网络的能力。施立雪青年研究员在报告中分享了超多色振动成像技术以及在三维空间蛋白组学应用探索。报告人：张德龙 浙江大学教授报告题目：Pushing the Limit of Vibrational Imaging Resolution through Temporal Features张德龙教授在报告中介绍了一种新型显微镜技术，通过光热弛豫实现非荧光分子的超分辨率成像（PEAR），摆脱了传统超分辨成像技术对于荧光标记的依赖。此外，他还分享了中红外区分子振动光谱在脂质和蛋白质的特征峰的成像能力，和以金纳米颗粒为代表的电子吸收光谱在可见光区的成像能力。报告人：张尹馨 天津大学副教授报告题目：高分辨率光谱仪及高光谱超分辨显微成像光谱测量及分析在诸多领域应用广泛，宽光谱、高分辨率是商用光谱分析仪的重要发展目标。为此，张尹馨副教授和团队开发了扫描式和直读式高分辨率光谱分析仪，并提出了多次衍射双级联单色器分光方法，在宽光谱范围内波长扫描实现了皮米量级的超高光谱分辨率。在显微成像领域，张教授团队又提出了基于像切分的高光谱结构光超分辨率显微成像方法（HS-SIM），实现了31个光谱通道的快照式超分辨SIM显微成像，并在动态多维度无损解析样本方面进行了相关探索。报告人：洪维礼 北京航空航天大学副教授报告题目：相干拉曼快速药敏检测方法微生物耐药的发展和增加已成为人类健康的全球威胁，部分原因是目前的抗微生物诊断方法无法在疾病早期提供准确有效的结果。洪维礼副教授的报告中分享了一种基于相干拉曼散射成像技术快速测定微生物耐药性方法，利用代谢变化作为生物标记物，可在数小时内确定细菌和真菌的抗菌药物敏感性。论坛期间，振电（苏州）医疗科技有限公司特别举办了UltraView MK-II多模态非线性光学显微成像系统新品发布会。UltraView MK-II多模态非线性光学显微成像系统UltraView MK-II多模态成像系统具有多种成像方式，在支持无标记成像的同时，可以进行传统的三维高分辨荧光成像以及二次谐波成像。成像模态包含相干拉曼（CRS）、二次谐波（SHG）、双光子（TPEF）等。适用于合成生物学、病理组织检测、药物研发、植物学等研究领域。合影留念

根据《中国化学会青年化学奖条例》，经同行评议和专家集中审议，并经中国化学会奖励工作委员会决议，决定授予福州大学陈秋水等10位优秀青年化学工作者“2022年度中国化学会青年化学奖”。　　2022年度中国化学会青年化学奖授奖名单　　(按照姓名拼音排序)序号姓名性别单位1陈秋水男福州大学2陈晓女清华大学3陈宇辉男南京工业大学4成贵娟女香港中文大学（深圳）5雷霆男北京大学6李亦舟男重庆大学7刘柳男南方科技大学8夏川男电子科技大学9赵赫威男北京航空航天大学10朱戎男北京大学中国化学会青年化学奖　　中国化学会青年化学奖设立于1983年，是学会最早设立的学术奖励。主要授予在化学基础及前沿研究领域、应用及工程工业领域或化学教育领域能够创新、改进并独立完成工作，年龄不超过35周岁的优秀化学青年工作者。中国化学会青年化学奖每年评选一次，截至2022年已有362人获得此奖。　　2022年度中国化学会青年化学奖于2022年5月启动推荐、申请，历时两个多月的推荐、申请期，收到了来自全国五十余家高校科研院所、近百位优秀青年化学工作者的关注和申报。经函评和会评两轮评议，并经中国化学会奖励工作委员会决议，产生10位优秀获奖者。将于2023年6月17-20日在青岛举办的中国化学会第33届学术年会举办颁奖典礼，为获奖者颁发奖励证书。　　2022年度中国化学会青年化学奖获奖者介绍　　陈秋水 教授　　福州大学　　授奖理由：发展了高效率X射线发光的纳米晶闪烁体，研发了高灵敏、高分辨X射线成像分析新技术新仪器。　　科研工作介绍：陈秋水教授2009年本科毕业于福州大学，2014年博士毕业于清华大学化学系，先后在哈佛大学、新加坡国立大学从事研究工作，2019年12月加入福州大学“食品安全与生物分析教育部重点实验室”开展科研工作。陈秋水教授近年来致力于分析化学和X射线成像的基础及前沿研究，取得了系列原创性的科研成果。开发了对X射线高灵敏响应的钙钛矿纳米晶闪烁体，阐明了新型纳米晶闪烁体中重原子效应下激子复合的高效X射线发光机制，研发出了高灵敏、高分辨的X射线成像分析新技术和器件 发展出了长寿命X射线发光的稀土纳米晶闪烁体，揭示了由辐射触发的阴离子迁移诱导超过30天的持续辐射发光机制，发明了柔性高分辨X射线成像分析新技术。　　陈晓 助理研究员　　清华大学　　授奖理由：发展了低剂量积分差分相位衬度球差电镜成像技术在分子筛和限域小分子等体系中的应用。开创了研究限域小分子动态行为和主客体相互作用的新领域。　　科研工作介绍：陈晓研究员2011年本科毕业于太原理工大学，2017年博士毕业于大连交通大学，后续在清华大学化学工程系开展工作。发展了一系列对分子筛孔道及多种限域分子的高质量成像策略，获得了客体分子和分子筛骨架在超低电子剂量下的同时清晰成像,并在纳米孔道中实现对具有电负性杂原子的探针分子进行超高分辨结构成像，在原子尺度上研究氢键相互作用以及键合位点。使用对二甲苯分子作为旋转指针研究了MFI型分子筛框架直孔道中的主客体范德华相互作用，揭示了苯分子吸附脱附引起的分子筛孔道可逆变形机理，并对分子筛孔道内单个吡啶分子和噻吩分子构象的原子级解析和酸性位点研究。下一步计划将透射电子显微术、原位气氛结构表征、分子筛结构设计以及催化反应机理研究相结合，开展化学、催化和材料领域相关的原子尺度物质结构及重要化学反应的实时动态观测，将从原子和化学键的尺度上理解多孔材料中成键、催化等行为。　　陈宇辉 教授　　南京工业大学　　授奖理由：在金属空气电池研究方面发展了一系列动力学表征新方法，建立了媒介体电催化反应的吸附-传递模型，揭示了电极反应真正界面和中间产物超氧化锂(钠)的歧化规律，阐明了金属空气电池媒介体催化反应机理。　　科研工作介绍：陈宇辉教授2009年本科毕业于复旦大学，2014年博士毕业于英国圣安德鲁斯大学，先后在英国圣安德鲁斯大学、英国牛津大学从事博士后研究工作，2017年在南京工业大学开展科研工作。陈宇辉教授聚焦金属-空气电池的电极反应界面和机理，在技术上发展了适配挥发性有机电解液体系的差分电化学质谱等新方法，发现了一些电极反应新规律，厘清了充放电过程的动力学瓶颈。揭示了放电过程的主要反应界面和关键中间产物超氧化物的歧化机制 定量了充电过程中电荷转移过电位、副产物钝化过电位等多种过电位的贡献比例和变化规律 发现了固液界面上媒介体电催化的动力学突跃和反转现象，建立了媒介体催化电极反应的吸附-转移模型，从而阐明了电池中媒介体催化反应机理 提出了充放电循环过程中碳酸盐钝化层的分解机制和前驱体稳定化策略，从而抑制了次生副反应。　　成贵娟 副研究员　　香港中文大学(深圳)　　授奖理由：将计算化学与实验相结合，应用质谱技术捕捉反应中间体，对多个有机反应的机理进行研究。推进了物理有机化学和计算化学的交叉融合。　　科研工作介绍：成贵娟助理教授2010年本科毕业于华中科技大学，2015年博士毕业于北京大学，2015-2017年于德国马克思普朗克煤炭研究所开展博士后研究工作，2018年至今于香港中文大学(深圳)开展科研工作。主要从事有机化学反应和酶催化反应机理的理论与实验研究。近年来，结合计算与实验阐明了多类催化合成反应机理，利用质谱技术捕获和表征反应活性中间体，结合计算化学方法从分子层次揭示反应机理、活性和选择性调控机制。最近在类酶小分子不对称催化和廉价过渡金属催化反应的机理研究领域取得了一些进展，明确了亚氨基双磷酰亚胺酯催化剂的手性识别机制，为发展类酶手性催化剂提供了理论基础 提出了二价镍转金属和铁氮化合物σ和π电子转移通道等模型，更新了对廉价金属催化剂的活性催化物种、电子结构、价态变化和电子转移通道等本质机理问题的认识。　　雷霆 特聘研究员　　北京大学　　授奖理由：提出了新的高自旋基态高分子设计策略，实现了高分子半导体自旋基态的有效调控。　　科研工作介绍：雷霆特聘研究员于2008和2013年在北京大学化学与分子工程学院获得学士和博士学位 2013-2018年在斯坦福大学化工系从事博士后研究 2018年3月加入北京大学开展独立科研工作。主要从事有机高分子半导体材料的设计合成、性能调控和器件应用研究。近年来，率先提出了高自旋基态高分子设计策略，首次实现了高分子半导体中自旋基态的有效调控 针对重掺杂有机半导体载流子迁移率低、稳定性差、器件性能落后等问题，提出并发展了一系列重掺杂有机半导体材料设计策略，实现了重掺杂有机半导体中载流子迁移率的大幅提升 提出了“掺杂态调控”策略，发展了高性能柔性电化学晶体管器件及生物传感器件，实现了多种人体代谢物的高灵敏度检测。　　李亦舟 教授　　重庆大学　　授奖理由：发展了药物先导化合物合成与筛选手段-DNA编码分子库技术，构建了原创新药筛选平台，发现了多个结构新颖的药物先导物。　　科研工作介绍：李亦舟教授2005-2014年于北京大学开展本硕博学习并获得博士学位，2014-2017年于瑞士苏黎世联邦理工学院开展博士后研究工作，2017年至今于重庆大学开展工作。主要致力于化学与生命科学交叉领域研究，围绕药物先导化合物发现面临的挑战性问题，发展了DNA编码分子库技术，从技术方法与应用体系层面开展创新研究，取得了阶段性研究进展：在分子库合成策略上，实现了“单双链互变”分子库，解决了分子库合成与功能应用不兼容问题 在分子库筛选方法上，完成了活细胞内源性膜蛋白对DNA编码分子库筛选的原始创新，实现了针对膜蛋白靶标的药物发现新方法 模拟“抗体——抗原”识别特征，设计、合成DNA编码“类抗体”分子库，获得了靶向蛋白互作的化学配体。　　刘柳 副教授　　南方科技大学　　授奖理由：构建了双亲性铝结构基元、碳结构基元，实现了惰性芳香烃的碳碳键活化和四重双亲性磷正离子的转移反应，促进了元素有机化学的发展。　　科研工作介绍：刘柳副教授先后于2011年、2016年在厦门大学获得学士学位和博士学位，2016-2020年先后在多伦多大学、加州大学伯克利分校从事博士后研究工作，2020年至今于南方科技大学开展工作。刘柳副教授坚持从“0到1”源头创新的理念，针对多重双亲性结构基元“不可分离”的研究现状，围绕多重双亲性“高活性中间体”，瞄准“如何稳定多重双亲性结构基元”这一核心科学问题，通过合理的设计，成功分离表征或原位构建了一系列多重双亲性主族化合物，深度探讨了这些新颖结构基元的化学性质以及潜在的应用前景。通过实验和理论计算，揭示了其电子结构稳定性的本质。在主族元素化学基础研究领域，解决了三个关键科学问题：1)构建了三重双亲性卡拜负离子结构基元 2)构建了三重双亲性铝宾结构基元 3)发展了主族阴离子和主族多重键化合物，作为多重双亲性磷硼结构基元的等价体。　　夏川 教授　　电子科技大学　　授奖理由：在二氧化碳电催化转化技术取得如下进展：构筑单中心催化位点，实现单一产物的高选择 开发固体电解质反应器，获得了高纯液体产物 通过电化学-合成生物学交叉融合，实现了由二氧化碳制备长链碳化合物。　　科研工作介绍：夏川教授2012年本科毕业于北京工业大学，2018年于阿卜杜拉国王科技大学获得博士学位，2018-2020年先后于哈佛大学、莱斯大学从事博士后研究工作，2020年于电子科技大学开展工作。致力于实现高效清洁的“CO2电化学资源化”，利用可再生电力针对CO2精准制备高价值目标化学品(燃料、食品、药品、油品等)，从高效催化剂创制、反应器设计及催化流程设计三个方面出发，开展了深入、系统的研究，取得了一系列成果: 针对铜催化剂产物复杂、选择性低的问题，通过掺入异质单原子改变铜金属的几何构型和电子结构，精准控制CO2分子在催化剂表面进行的特异性质子化过程，进而实现高活性、单一选择性生成C1产物。为解决传统电化学反应器中液体产物与电解质盐溶液混合、分离提纯成本高的问题，开发了新型固态电解质反应器，实现免分离高纯液体产物的现场生产，加速推进CO2电还原技术的实际应用。在此基础上将电催化与生物催化过程耦合，开辟了一条以H2O和CO2为原料生产长链产物如葡萄糖和脂肪酸的新路径，为人工和半人工合成“粮食”提供了新技术，为进一步发展基于电力驱动的新型农业与制造业提供了新范例。　　赵赫威 教授　　北京航空航天大学　　授奖理由：提出了“限域生长”纳米材料液相化学合成策略，发展了纳米材料宏观可控组装方法，探索了强韧微纳复合材料在牙齿修复领域的应用。　　科研工作介绍：赵赫威教授2011年本科、2017年博士毕业于北京航空航天大学化学学院，2017-2019于北京航空航天大学开展博士后研究，出站后留校工作。主要从事纳米材料的化学设计合成、可控组装以及力学性能研究等方面的工作，致力于解决传统结构材料强度与韧性相悖的科学问题。发展了一维、二维纳米材料的普适性化学合成方法，可控制备出系列力学性能优异的纳米基元，阐明了纳米材料形貌、物相控制规律及性能调控机理，提出了应力偏转的力学耗散新机制 开发了系列纳米材料宏观尺寸可控组装的新方法，实现了三维互锁等多级次结构的可控构筑，提出无机桥连、有机桥接的界面增强策略，制备系列高强高韧微纳复合材料 建立了晶体-非晶纳米复合材料用于牙齿修复的新方法，制备了迄今与天然牙釉质结构最为接近的多尺度类牙釉质复合材料，揭示了无机非晶纳米材料在力学增强方面的关键作用，助力仿生牙修复材料的发展。　　朱戎 研究员　　北京大学　　授奖理由：发展了炔类高分子合成新方法，揭示了有机铜参与的累积多烯合成和转化新机制。　　科研工作介绍：朱戎研究员2010年获得北京大学学士学位，2015年获得麻省理工学院有机化学博士学位，2015-2018年于麻省理工学院从事博士后研究，2018年3月至今工作于北京大学。朱戎研究员带领团队从过渡金属催化机制创新出发，探索新型碳骨架高分子高效合成方法，并挖掘其独特功能。近年来，提出炔丙位活化聚合策略，揭示了新链式聚合机制，建立了铜催化炔丙基亲电试剂缩聚反应体系，为炔类高分子的合成引入了全新的单体、主链结构、调控手段，为新型富sp杂化碳骨架功能材料的研究提供了物质基础，并丰富了累积多烯的化学 基于价态调控策略，开发了温和高效的3d金属催化烯烃官能团化方法，为高分子功能化后修饰提供了新工具。

p 　　近日，国际生物无机化学会（Society of Biological Inorganic Chemistry, SBIC）将2017年国际生物无机化学会青年科学奖（SBIC Early Career Award）授予北京大学教授陈鹏，以表彰他在金属离子生物信号转导和过渡金属催化的生物正交反应等方面的出色工作，颁奖仪式将在下一届国际生物无机化学大会（International Conference for Biological Inorganic Chemistry）上举行。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/79a9deb9-9f51-4a68-be13-3b91e19710c1.jpg" title=" 1.jpg" style=" width: 268px height: 402px " width=" 268" vspace=" 0" hspace=" 0" height=" 402" border=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(23, 54, 93) " strong 北大教授 陈鹏 /strong /span /p p 　　在由SBIC主席Michael J. Hannon签署的获奖通知中，评奖委员会给予陈鹏的获奖理由是：“研究工作横跨了化学生物学和生物无机化学，发展了创新而有趣的研究策略来解决重要的科学问题。他的工作揭示了金属铜离子是一种生物信号转导分子。该发现不仅在细菌信号转导领域，而且在整个生物无机领域都是一个重要突破。除了在细菌抗药性和抗击胃酸机制等方面的研究外，他还发展了利用过渡金属催化的生物正交反应新工具。他发表的工作在细致性、学术性和完整性上都具有很高的水准。（“The award panel was extremely impressed with the work you have undertaken and noted: & quot His body of work spans chemical biology and bioinorganic chemistry and shows creative and interesting approaches to important problems. His work on Cu as a signaling molecule was a major breakthrough not only in bacterial signaling but also in bioinorganic chemistry. In addition to his mechanistic research on MarR and E. coli acid sensor work, he has developed new tools using transition metal catalyzed bioorthogonal reactions. His papers are detailed, scholarly and complete pieces of work.”） /p p strong span style=" color: rgb(23, 54, 93) " 个人简介 /span /strong br/ /p p 　　陈鹏，出生于上世纪70年代末期，1998年被保送至北京大学化学与分子工程学院。 br/ /p p 　　本科毕业后赴美国芝加哥大学化学系深造，导师为生物有机化学家何川教授，2003年取得理学硕士学位，2007年获得理学博士学位。2007至2009年在美国Scripps研究所和诺华制药圣地亚哥研发中心从事博士后工作，导师为Peter Schultz。 /p p 　　2009年归国，任北京大学化学学院“百人计划”研究员，2011年入选北大－清华生命科学联合中心PI，2014年8月晋升新体制教授（Full Professor with Tenure） 。 /p p 　　2014年，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平来到北京大学，与北大青年共度五四青年节，纪念五四运动95周年，陈鹏教授作为唯一青年教师代表在座谈会上发言。 /p p 　　2015年10月27日，《人民日报》以“海外学成毅然回国，5年时间成长为北京大学最年轻的教授之一，北京大学化学生物学系教授——我们这一代的爱国表达”为题，对陈鹏教授的事迹进行了报道。 /p p 　　现任北京大学化学与分子工程学院教授、博士生导师，北大-清华生命科学联合中心高级研究员。他的科学研究集中在化学与生命科学的前沿交叉领域，开发了“活细胞化学工具箱”，实现了活体环境下的蛋白质特异标记、交联与调控，发展了基于化学键断裂的生物正交剪切反应，提出了利用“化学脱笼”的策略实现蛋白质功能的原位激活。利用这些新技术新方法，陈鹏课题组与生命学科科学家开展了广泛的合作，在细菌抗药性和抵御胃酸的分子机制、磷酸激酶介导的细胞信号转导途径，以及组蛋白动态化学修饰的生物效应等方面进行了深入的研究。上述工作得到国内外学术界的认可：他是2012年度国家杰出青年基金获得者，2015年成为国家自然科学基金委创新研究群体学术带头人，曾获陈嘉庚青年科学奖（2016）、教育部青年科学奖（2016）、Chem Soc Rev Emerging Investigator Lectureship（2014）等荣誉。 /p p 　　国际生物无机化学会青年科学奖由国际生物无机化学会于2007年设立，是该领域最重要的国际奖项，每年授予一位独立开展工作15年以内的杰出科学家，用以奖励其在化学（尤其是无机化学）与生命科学交叉领域的原创性成就。今年是该奖项首次授予来自亚洲的科学家。 /p

p 　　污染城市大气中的纳米微细粒子是怎样从不可胜数的空气分子形成的?最近，这件听起来无异于大海捞针的事情被复旦大学环境科学与工程系教授王琳和他的科研团队做成了。四年筹备，三年半实验与数据分析，两年持续观测，他们首次发现并证实了我国典型城市上海大气中的硫酸-二甲胺-水三元成核现象，揭示了我国典型城市上海大气污染纳米微细粒子形成，也就是所谓大气新粒子形成的化学机制，为我国大气颗粒物污染防治政策的制定提供了新的科学证据。 /p p 　　在此之前，污染城市大气中的大气新粒子形成事件的化学与物理机制一直是一个未解之谜。对于他们的发现，王琳给出了一个比喻：“这相当于我们从133倍于地球人口数的气体分子中找出了最关键的那2个，一个是硫酸分子，另一个是二甲胺分子，他们碰到一起，就可能发生大气新粒子形成事件了。”7月20日，研究结果以《中国典型超大城市的硫酸-二甲胺大气新粒子形成事件》(“Atmospheric New Particle Formation from Sulfuric Acid and Amines in a Chinese Megacity”)为题发表于国际顶级学术期刊《科学》(Science)。复旦大学环境科学与工程系博士生姚磊、芬兰赫尔辛基大学博士生奥尔加· 加尔马什(Olga Garmash)为共同第一作者，王琳为通讯作者。 /p p 　　攻坚克难：挑战大气新粒子形成事件的“世界未解之谜” /p p 　　大气PM2.5污染是关系国计民生的重要议题。在大众观念中，工厂和汽车的尾气排放是造成PM2.5颗粒物污染的主要原因之一，“这是由人类活动或者自然活动所带来的大气颗粒物直接排放，我们的‘术语’称之为‘一次排放’。”王琳介绍说，除了“一次排放”，在空气当中，时常发生着的，还有颗粒物的“二次形成”。 /p p 　　相较于“一次排放”，“二次形成”过程较为复杂。其形成过程大致分为两种：第一种过程指空气中的挥发性气体可通过化学反应生成饱和蒸气压较低的反应产物，这类物种会凝降在已有颗粒物的表面上，增加颗粒物的质量浓度 而另一种过程则会大幅增加颗粒物的数量浓度，大气中部分气体分子随机碰撞，通过分子间作用力或化学键而生成分子团簇，分子团簇的进一步生长则形成了纳米微细粒子，也就是大气新粒子，期间发生从气体到凝聚态的相变 这些纳米微细粒子的继续生长，则可以造成大气PM2.5污染。“‘二次形成’让大气中的颗粒物变得更‘重’、更‘多’，我们课题组目前主要关注变‘多’的过程，研究城市空气中的大气新粒子是怎么形成的。”王琳说。 /p p 　　近年来，相对洁净大气中的大气新粒子形成事件的大气化学机制被逐渐建立。然而，城市大气因其成分的复杂性和多样性，其中的大气新粒子形成事件的特征与洁净大气中的该类事件有着显著区别。在大气新粒子的形成过程中，从小于1纳米的气态前体物分子到1-2纳米左右的分子团簇再到几个纳米的纳米微细粒子，质量和粒径都十分微小，其大气混合比更是在兆分之一以下，这给科研人员开展原位、实时的测量提出了极大的实验挑战。 /p p style=" text-align: center " 　　 img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/noimg/d331b5ae-e3db-4a6d-a4d9-06b481330ee8.jpg" title=" 图1.webp.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　图1.应用硝酸根试剂离子化学电离-飞行时间质谱技术所识别的大气痕量物种的质量亏损图。 /p p 　　“通过测量3纳米以下颗粒物的浓度来判断大气新粒子形成事件是否发生已经很难了，还要想办法把与这一过程相关的气态前体物和分子团簇的化学组分测出来，再识别其中哪些分子和分子团簇对这一事件有着比较直接相关的贡献。”从测量到识别再到形成机制的推导，每一个步骤的推进都是一次“难上加难”的“拓荒”，因此城市大气中的大气新粒子形成事件的化学与物理机制一直是一个未解之谜，是大气化学研究领域的难点之一。 /p p 　　利用国际上最新发展的纳米颗粒物粒径放大技术，从2014年3月到2016年2月，王琳团队针对这一难题在上海开展了长达两年的连续大气观测。“我们就在复旦大学邯郸校区第四教学楼的楼顶做(实验)，那里有一个环境系的大气超级观测站。”但这一技术还远远未发展到高度自动化的“黑箱”阶段，只有使用者对仪器有深入了解并积累了丰富的使用经验，才能在一定程度上保障测量数据的准确性和真实性。 /p p 　　进行大气外场观测、成功捕获信息是研究“攻坚克难”的关键性“播种”环节，要想让种子“生根”“发芽”到最终“结果”，还需要持续不断的“浇灌”。 /p p 　　“我们做了两年观测，其中在2015-2016年冬季还使用了包括飞行时间质谱在内的更多仪器设备，进行了加强观测，积累下来的数据少说也有几百个G了。”王琳说，数据分析、现象识别和信息甄别也是一项大工程。从2016年3月到2017年7月，他们和来自芬兰赫尔辛基大学的合作者一起，花了一年半的时间，才完成了对收集来的海量数据的系统整理和深入分析。 /p p 　　功夫不负有心人，三年半的时间，王琳团队终于收获累累硕果：他们测得了上海城市大气中1-700 纳米区间大气颗粒物的粒径分布浓度，获得了大气新粒子的形成速率和成长速率 并应用大气常压界面-飞行时间质谱和硝酸根试剂离子化学电离-飞行时间质谱技术，测量了大气新粒子形成事件期间大气中性和带电分子团簇的化学组分。 /p p 　　研究结果表明在我国典型城市上海大气新粒子的形成过程中，一个气体硫酸分子和一个二甲胺分子随机碰撞，通过氢键形成稳定的分子簇，分子簇通过与其他硫酸分子、二甲胺分子或其他硫酸-二甲胺团簇的碰撞继续生长 一定尺寸以后，其他物种(例如极低挥发性有机化合物)开始加入这个过程，并最终形成大气新粒子。 /p p 　　研究中还观测到了世界各地大气外场观测中最高的硫酸二聚体质谱信号，并识别了多个关键硫酸-二甲胺分子团簇，所得的上海大气中新粒子形成速率与实验室中硫酸-二甲胺-水三元成核模拟实验所得的新粒子形成速率具有一致性。这是首次在外场观测中发现并证实硫酸-二甲胺-水三元成核机制可以用于解释我国典型城市大气中的大气新粒子形成事件。 /p p style=" text-align: center " 　　 img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/noimg/fb72a874-82a6-4501-aedb-5e1a5ec581db.jpg" title=" 图2.webp.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　图2. 外场观测所测得的大气新粒子形成速率与实验室模拟的对比。 /p p 　　七年磨剑：坚守孕育大气污染防治的新希望 /p p 　　据介绍，这一研究由复旦大学环境科学与工程系上海市大气颗粒物污染防治重点实验室、复旦大学大气科学研究院教授王琳团队与芬兰赫尔辛基大学教授马库· 库马拉(Markku Kulmala)团队、南京信息工程大学、上海市环境监测中心、上海市气象局、上海市环境科学研究院、美国飞行器公司(Aerodyne)合作完成。研究成果有望解释高污染城市大气中的大气新粒子形成事件，从而为我国的大气颗粒物污染尤其是大气颗粒物的二次形成提供潜在的防治措施，也有助于更好地理解我国的雾霾污染和更大尺度上的全球气候变化。 /p p 　　“对我们的研究来说，环境相关性是至关重要的，自然环境中不可控的因素太多了，往往需要很长时间只能做一件事情。”从2014年3月项目正式启动，到2017年7月成果初显，王琳和他的团队一个项目做了三年半，实际上，这个项目花的时间远不止这么多。 /p p 　　“我在美国做博士后的时候已经开始开展相关的课题了，那时候也预感到仪器设备的发展可能在近期会有一次突破，所以一直在等待机会。”2011年1月，王琳作为第一批“青年千人”扎根复旦，但在回复旦以前，他就开始为了这个项目四处忙碌。联系厂家、购置仪器、熟悉仪器的性能、熟练相关操作等准备工作并不简单，王琳说，相较于直接花在做实验上的时间，前期准备时间更长。 /p p 　　在复旦的前七年时间里，王琳把一大半的精力都投在了这个项目上，但前几年的研究几乎看不到任何回报，很少有直接可见的文章产出。“我心里着急的很，但幸好复旦的科研环境还是比较宽松的，系里的前辈也都很支持我做这件事情，没有人掰着手指头数我发了几篇文章，催着我一定要出成果。”王琳很感激这种理解和支持：国家青年千人计划的启动资金资助、国家自然科学基金委的连续滚动支持、上海市各方同仁的通力合作、依托复旦大学而建的上海市大气颗粒物污染防治重点实验室五十多位同事共同打造的研究平台，让他做成了这件“拖得很久”又“很难做”的事情。 /p p 　　“我们做环境研究的，讲究做出来的科研成果在真实环境中有应用，是在真正的环境中发生的过程，而不是一个只会在实验室中发生的科学实验。”这也是王琳及其团队坚持在成分复杂多样的城市大气中开展此项研究的原因。“我们的研究成果和每个人的日常生活息息相关。” /p p 　　王琳认为，在中国典型的城市环境中，除了加强对污染物一次排放的监测和管理，对污染物的二次形成也应予以同样程度的关注和重视。得益于此项研究中提出的化学机制，参与大气新粒子形成过程中的关键化学物种将得到更有针对性的控制，从而有望有效地降低空气中颗粒物的数量浓度，减轻我国的大气颗粒物污染。另外，从更大的维度来看，将这一机制运用于全球气候模式中，能够更好地模拟全球大气颗粒物乃至云凝结核的数目，更好地理解整个地球的气候变化趋势。 /p p 　　谈及项目之后的发展，王琳说：“我们的研究还有很多值得进一步探索的地方，这个项目之后还会继续。”他希望，在现有的硫酸-二甲胺-水三元成核化学机制框架下，能进一步明确我国城市大气新粒子形成事件中的前体物主控因素，理解城市大气新粒子形成事件与雾霾形成的关系，从而助力国家推出更有针对性的污染防控措施。 /p

近年来，催化已经成为时下火热的领域。随着人们对自然资源、环境气候的重视，低碳、绿色已经成为发展不可回避的主题，而催化也是这进程中最为关键的核心技术。为推动催化研究交流、化学化工学科建设，天津大学化工学院和岛津企业管理（中国）有限公司于2023年3月25日共同举办“第二届天津大学-岛津高端催化学术论坛”，邀请国内催化相关领域的顶尖专家进行学术交流及学科建设讨论。大会现场天津大学副校长/化工学院院长 马新宾教授致辞天津大学副校长/化工学院院长马新宾教授首先对参会的催化领域专家的到来表示感谢。天津大学和岛津一起举办高端催化论坛，希望通过这种形式，催化领域的专家、学者能进行更多、更充分的交流、沟通。马新宾教授也希望通过这种交流，逐渐扩大“天津大学-岛津高端催化学术论坛”的广度和深度。岛津分析计测事业部营业部副部长马景辉致辞马景辉副部长表示，现代化学工业中有90%的产品是借助催化过程生产实现，生产总值约为工业生产总值的25%。没有催化科学的发展和催化剂的应用，就没有现代化学工艺。天津大学化工学院化学工程与技术一级学科，在领域内享有盛誉。岛津希望借助本次论坛能与行业的专家深入探讨，进一步加深相互沟通和了解；同时也希望凭借自身140年的历史积淀为催化研究提供稳定可靠的分析仪器解决方案。主题报告报告题目：生物质醇高效转化的催化基础报告人：北京化工大学 何静教授何静教授表示，人类已经进入“第四次工业革 命”即绿色工业。生物质能源产业主要有生物柴油和生物乙醇两类，全球生物柴油市场需求已经超过4000万吨/年，生物乙醇超过400万吨/年。在双碳目标导向下，能源行业也将发展重点由石油能源转向生物质能源。何静教授团队主要研究了乙醇化学中乙醇化学键的定点活化与定向转化，构建了金属-酸-碱多中心接力协同体系，大幅提升反应选择性。设计了MgAl-LDO、Ni-Li-LDO、Fe@GCN、Cu2O-SrTiCuO3-x等催化体系。此外何静教授也在甘油化学中甘油伯仲位定点活化与高效定向氧化方面有研究。报告题目：自适应催化位点调控CO2定向转化报告人：天津工业大学 仲崇立教授二氧化碳作为温室气体随着人类生产生活等活动，在近几十年内急剧增加。仲崇立教授团队基于在沸石催化体系长期积累，构建了柔性多金属单原子位点催化剂制备的平台技术，利用EDTA取代MOF材料特定位点，通过EDTA与金属的相互作用，得到了高度分散的多金属单原子催化剂。并以Cu-Ni催化体系为例，利用球差电镜、原位电子自旋共振等方法明确催化剂结构，同时说明了柔性多金属单原子催化剂在二氧化碳转化方面展现了优异的性能。报告题目：离子液体强化CO2电催化过程报告人：中国石油大学 张香平教授二氧化碳电化学还原是极具潜力的领域。离子液体不挥发、稳定、有催化、导电等特殊的性质。张香平教授团队针对离子液体的特性，在其稳定性好的基础上引入碱性官能团和多个活性位点，制备了[Bmim][Triz]等碱性离子液体和[P444][4-MF-PhO]等 芳香脂类的双位点离子液体，并对离子液体在微环境的表现以及在电极秒面的性质进行了考量。张香平教授还利用离子热法制备硫化铟催化剂和利用电沉积法制备改性Pd和Ag催化剂，以及对离子液体中二氧化碳还原过程中产生的纳米气泡的生成原理进行了探究。此外，张香平还在电化学催化的成本方面，对之前做的研究应用前景进行考量与分析。报告题目：碳基硝基加氢催化剂的设计报告人：中南大学 刘又年教授芳香胺是关键基础化学品，广泛应用于染料、医药、农药和光电材料等，对工业生产具有重要支撑作用。非贵金属由于其含量大、成本低、催化性能好，通常为硝基催化加氢的理想催化剂，但相比于贵金属催化剂也在稳定性等方面存在缺点。刘又年教授利用金属中心调节-多金属位点的方法，构建了基于Co和Zi双活性中心的金属催化剂，其性能优于已有报道的纳米粒子中心催化剂，并可以在常温下对硝基苯类化合物催化加氢有较好的选择性和催化效率。此外，在金属中心合金化方面合成了Ni-Cu合金催化剂；在金属中心单原子化方面合成了N、S共配位的Co催化剂。报告题目：烷烃芳构化研究报告人：中科院山西煤炭化学研究所 樊卫斌研究员芳烃制备传统工艺的原料通常来源于石油化工的裂解和石油馏分的重整。樊卫斌研究员通过Ga/ZSM-5分子筛催化剂实现了丙烷芳构化，BTX收率约为60%。跟据核磁共振分析，对这种Ga催化剂的结构和配位状态进行研究，明确了高度分散的Ga是实现反应高活性和高稳定性的关键。樊卫斌研究员团队通过DFT计算和原位表征技术深入分析并明确了丙烷芳构化的反应机理，解决了长期以来在反应机理方面的争议。在费托尾气芳构化方面，樊卫斌构建了两段流化床的新工艺，增加了芳构化效率；在长链烷烃芳构化方面，以beta-分子筛为基础构建了一些列催化体系，增加长链烷烃如庚烷芳构化的效率及收率。报告题目：CO2电化学转化与过程强化报告人：天津大学 张生教授张生教授团队在二氧化碳电化学多层次转化上以绿色化学为基础，构建了从催化剂到电极，到反应器再到工业点解槽的研究模式。在催化剂理性设计上设计了二氧化碳电化学制备甲酸反应途径，合成并表征了CeO2/SnO2催化剂，并在静电纺丝表面构建成异质界面纳米纤维。在电化学过程强化上，张生教授引入刚性四氟乙烯和柔性离聚物分别构建了反应物二氧化碳和质子传输通道，协同强化二者传递过程。此外尝试用其他多种材料增强点解反应过程中电子传输效率。张生教授在报告的最后，介绍了团队在二氧化碳工业化方面取得的进展。报告题目：催化剂评价系统-微型反应器搭档气质联用仪报告人：岛津分析计测事业部市场部GCMS产品专员 王子君催化已经渗入了生活的方方面面。岛津公司开发了一套适用于实验室催化剂快速筛选的系统，可以帮助催化领域的研究者加速对催化剂的研究。微型反应器μ-Reactor是简便的分析系统，可以对气体、液体和固体样品进行分析检测；高性能微型反应炉可以实现高精度温度控制和快速升降温；产物快速分析支持在线MS检测，并且可以在8个温区GC/MS分析。报告题目：单原子催化剂的配位环境和动态演化行为研究报告人：中科院大连化物所 王爱琴研究员催化自提出开始便不断受到化学家的重视。单原子催化剂是一类仅含相互孤立的个体原子作为催化活性中心的负载型催化剂。王爱琴研究员首先介绍了单原子催化剂的发展过程，标准研究规范，并将其概念进行拓展，以及单位点催化剂和单原子催化剂的区别与共通部分。这种催化剂的已经不适用于传统界面化学的定义，其带来的新概念也带来新的思考。介绍了单原子活性中心微配位环境的多样性研究、微配位环境的精细调控的研究、Ru-N-C单原子催化中心微配位环境调控研究、Ru-N-C第二壳层配位环境的研究、Co-N-C单原子催化中心微配位环境调控研究等。在报告的最后，以铜基催化剂为例，介绍了在原位表征技术的辅助下，活性位点在反应条件下由单原子到纳米颗粒再到单原子的结构动态变化。报告题目：冷等离子增强作用下CO2在碳化钼表面的定向活化与转化报告人：大连理工大学 石川教授冷等离子有能打破原有热力学平衡，低温、快速高效，但也有定向性差等特点。石川教授借助冷等离子体构建了冷等离子体-催化耦合CO2加氢催化制取CO体系。在温和条件下，冷等离子体-催化耦合表现出的催化效率是TOF颗粒催化剂的2倍。通过等离子体系的使用，避免了反应过程积碳的问题，提高了反应稳定性，解决了工程长期存在的问题。课题组进一步研究了等离子体-催化协同机制的特点，并用该方法研究了CH4-CO2重整反应的催化研究。报告题目：铁基催化材料的理论设计基础报告人： 中科院山西煤炭化学研究所 温晓东研究员催化科学是借助数据科学与量子力学之间的学科，涉及材料化学、化学工程、分析测试、配位化学、表面科学、物理化学等诸多领域。计算化学作为理论工具已经成为一种“微观层面分析的手段”。以费托合成为多相催化技术研究的典型范例，课题组研究了工业铁基催化剂的活性、选择性和稳定性。基于DFT优化模型为基础，对铁-碳催化剂形成的活性物相进行了辨析和调控研究，并对并针对新一代工业铁基催化材料的预测和开发进行了讨论。此外，温晓东研究员团队在煤炭间接液化制备油品技术方面，发明了260~290费托反应催化剂活性的碳化/氧化动态稳定化技术。报告题目：沸石分子筛上活性位与催化反应机制的固体核磁共振研究报告人：中科院武汉物理与数学研究所 徐君研究员核磁共振在固体核磁、材料科学、表面化学、生物科学等领域有诸多应用。沸石分子筛的物理化学性质特殊，在催化领域中有重要应用前景。徐君对ZSM-5分子筛骨架用借助固体NMR，对其Lewis酸性位活性进行评估。此外也用NMR观测了Zn、Mo、Ga改性后的分子筛金属活性中心，并且定了新的活性位点。徐君研究员也构建了简述协同活性中心的方法，利用NMR、IR等检测手段，跟踪了Mo/ZSM-5分子筛催化剂甲烷无氧芳构化反应、研究了Sn-分子筛Sn活性位点的醛酮交换反应。位进介绍了分子筛不同T位点区分与反应活性。此外，核磁共振也可以用于观测分子筛中相互作用研究，例如：分子筛孔道与酸性影响双分子反应、非共价键相互总用对反应活性影响等。报告题目：同步辐射X射线谱学在能源小分子催化转化中的应用报告人：中国科学技术大学 姜政教授姜政教授介绍了X射线吸收能谱，以及SRXS方法与材料结构关联的信息。目前X射线朴学表征方法学利用原位该分辨XANES、模拟计算、Δ-μXANES和亚秒/秒级时间分辨+大数据分析。在小波变换方面首次通过原位XAF研究了Co2C的形成过程；在高分辨X射线发射谱方面，借助差谱特征判断Co和Mn相关催化剂的结构变化；通过原位发射谱研究Cu基催化剂还原CO2等。同步辐射光源谱学平台已经在北京、上海、合肥等多地完成建设。其中上海光源谱学平台已经有动力学线站、能源材料线站、稀有元素线站等多条分析线。报告题目：数据驱动的工业催化剂设计报告人：天津大学 赵志坚教授催化反应工程从最远处的试错法，再到人为计算，再到如今的人工智能背景下的大数据计算，已经取得了质的飞跃。赵志坚教授介绍了其团队开发的催化剂模型的算法，对合金特征进行模拟，并在此基础上开发了CuZu纳米催化剂。其催化剂与预测理论活性有较高的相似性，为设计新一代高效催化剂提供了理论基础。此外，课题组也借助DFT计算了CuCo热还原CO2反应机理并进行了实际的实验测试。在复杂反应网络方面，利用机械学习和人工智能抽提描述符提出普适性设计准则，完成对催化剂的快速筛选等功能。在耦合多尺度计算方法上，实现跨尺度按耦合模拟。报告题目：超临界流体色谱分离技术在油品分析中的应用报告人：岛津中国创新中心高级专家 郭彦丽超临界流体是指二氧化碳流体在低超临界温度和压力下呈现的一种特殊的状态。其密度与液体接近，有良好的溶剂化能力，同时粘度和扩散能力接近气体，物质交换效率，由于二氧化碳无毒无害因此也更加环保，且其和油脂互溶性好，适合油脂样品分析。岛津SFC可以在原本GC-FID系统基础上进行合并，完成从气相色谱到超临界流体色谱仪的升级。介绍了SFC-GC-FID柴油中芳烃快速定量、汽油中烯烃分析、油脂样品在线净化实现多环芳烃检测的案例。除此超临界色谱还可以与液相色谱联用对食物油中成分进行分析测定。岛津杯学术报告后，进行了第二届“岛津杯”天津大学化工学院优秀博士生论文颁奖活动，通过post展示、现场答疑，参会的专家无记名投票选出了10篇优秀论文，岛津市场部陈志凌高级经理对10位获奖的优秀论文作者进行了颁奖。岛津为墙报获奖人员颁奖同期也举办了学科建设研讨会，天津大学化工学院的领导与部分参会学校化学和化工学院的院长/副院长一起参加了研讨，就学科建设中学科设立、人才引进、管理、考核等等各方方面进行了非常坦诚、充分的交流，与会者均表示收获颇多。高端催化学术研讨会现场参加论坛人员合影本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

日前，来自密歇根大学医学院和哈佛大学的研究人员开发了一种新型激光技术，可发现肉眼无法看到的脑肿瘤组织。这项技术可以用于区分活体小鼠大脑中正常组织和癌症组织，有助于外科手术的进行。 　　领导这一研究的是著名华人科学家、美国国家科学院院士谢晓亮(Sunney Xie)教授，谢教授曾获美国物理学会的青年光谱学家奖、以色列总统奖等多项殊荣，现已被聘为北大化学与分子工程学院客座教授。谢晓亮教授是单分子生物物理化学和相干拉曼散射显微成像的开拓者之一，其研究组在离体实验及活细胞内生物系统在单分子水平的动力学研究方面取得了不少重要的成果，尤其是单分子荧光显微技术，比如相干拉曼显微成像技术(CARS、SRS)等方面成果斐然。 　　提升肿瘤切除技术 　　多型性神经胶质母细胞瘤(Glioblastoma Multiforme, GBM)是最常见，也是致死率极高的脑部肿瘤。平均而言，这种疾病的患者一经诊断后就只有18个月的剩余时间了。手术是针对这类肿瘤最有效的治疗方法之一，但不到四分之一的患者手术无法达到最佳效果。 　　文章第一作者之一，密歇根大学Daniel Orringer博士表示，&ldquo 虽然脑肿瘤手术已经取得了不少进步，但是许多患者的存活率并不高，这其中的一部分原因在于临床医师们在手术完成前，无法确定是否已经切除了所有的肿瘤组织&rdquo 。 　　正是由于很难区分脑肿瘤与正常脑组织，而临床医师又主要依赖于组织颜色和质地等可见的线索，因此一些癌症肿瘤组织没有被切除完全，这就造成了进一步的危害。 　　这项研究利用SRS显微技术(SRS microscopy)快速检测癌症组织，实现外科手术中的可视化。SRS即受激拉曼散射(Stimulated Raman scattering，SRS)，能检测原子间化学键的变化(红外显微镜和拉曼显微镜也可以检测，但是灵敏度低)，谢晓亮教授曾表示，SRS显微镜是生物医药成像的一个巨大进步，开启了活细胞新陈代谢的实时监控研究。 　　在过去15年间，谢晓亮教授一直致力于这种技术的研究，将其微弱的拉曼信号扩增了上万倍，从而能利用彩色SRS图像对活体组织进行成像。这一研究组甚至实现了每秒30个新图片的成像速度，实时追踪组织变化。 　　观察大脑的微观结构 　　这一研究组由跨学科多方面研究人员组成，包括化学家，神经外科医生，病理学家等，研究论文首次利用SRS显微镜在活体组织中观察到了肿瘤的&ldquo 边缘地带&rdquo ，即浸润于正常细胞中的肿瘤细胞。这是外科医生进行手术时最难把握的区域，尤其是当肿瘤已经侵入到了具有重要功能的区域中。 　　这项技术能通过检测化学键的振动来对组织中的脂质和蛋白质的丰富程度进行测绘，肿瘤有着相对较高含量的蛋白及相对较低的脂质，而正常脑组织则两者皆含量丰富。研究人员利用SRS技术区分这两者之间的差别，对活体小鼠大脑中的癌症肿瘤组织进行快速成像和检测。 　　同时为了完成彩色成像，研究人员还对信号进行了处理，使脂质呈绿色，蛋白呈蓝色，因此肿瘤看上去大多呈蓝色而正常组织则显示大量的绿色。研究人员在手术过程中也对活体小鼠进行了成像，发现SRS可在活体脑的区域中给肿瘤成像，而在这些区域中肿瘤组织对肉眼来说看上去是正常的。在肿瘤与正常组织之间的边缘地带，研究人员看到有细胞(推测是肿瘤细胞)向正常脑组织渗透。 　　作者指出，相比于目前用于脑肿瘤的诊断方法：一种称为H&E染色的方法，SRS技术更为准确。而且后者也可以进行实时追踪，并且无需染色，切除或对组织进行处理。 　　下一步：小型激光临床试验 　　目前SRS显微系统对于手术室使用，还不够小型化和稳定，这一研究组现在正与Invenio成像公司合作，发展廉价的光纤元件，组装SRS操作系统。此外研究组还与AdvancedMEMS公司合作，试图减小探头的尺寸。 　　明年这一研究组也许还将进行更进一步的验证研究。

助力客户，合作共赢！天津能谱成为比亚迪汽车红外光谱仪检测设备供应商！每一位用户的肯定和赞扬都让我们前进步伐充满动力，红外光谱仪获得客户夸赞。天津能谱科技一步一个脚印踏踏实实的做好产品，出货的每一台红外光谱仪都是一份责任，公司凭借先进的技术优势、研发平台，赢得了比亚迪汽车工厂客户的信任。红外光谱仪作为通用分析仪器在各行业都有广泛的应用，它主要的优势在于红外光谱分析可用于研究分子的结构和化学键，也可以作为表征和鉴别化学物种的方法。红外光谱具有高度特征性，可以采用与标准化合物的红外光谱对比的方法来做分析鉴定。利用化学键的特征波数来鉴别化合物的类型，并可用于定量测定。客户通过红外光谱快速鉴别塑料或橡胶材质的原材料成分是否合格，大大提升了产品质量的同时也为客户降低了产品维护的成本。下图为我司技术工程师安装现场：让客户获得一个值得信赖的朋友，给出自己的专业建议，让客户获得更好的产品体验，站在客户的角度为客户选择性价比合适的产品，而不是只选择贵的。给客户优质的服务，针对不同的客户对试验的要求给出很多个性化的需求，一一与客户讨论方案的可行性，制定出完善的方案给客户参考，每当客户在使用设备的过程中遇到任何疑问，我们工程师就在身边，及时高效的为客户解决问题。帮助了客户也发展了自己，相信后续还有更多的合作机会，也非常感谢比亚迪汽车对我司的支持和认可，选择了能谱科技生产的傅立叶变换红外光谱仪，希望这一台台的设备给客户公司带去更大的创收，客户们都用的开心、舒心，放心。

1、说&ldquo 银&rdquo 不是银(打一化学俗称)&mdash &mdash 水银 　　2、说&ldquo 金&rdquo 不是金(打一化学名词) &mdash &mdash 合金 　　3、说&ldquo 碱&rdquo 不是碱(打一化学俗称)&mdash &mdash 纯碱 　　4、贾政质问宝玉(打一微粒名称)&mdash &mdash 质子 　　5、学而时习之　(打一化学名词)&mdash &mdash 常温 　　6、望梅止渴　　(打一物质名称)&mdash &mdash 硫酸 　　7、敢怒不敢言。　(打一物质名称)&mdash &mdash 空气 　　8、丰衣足食(打一化学名词)&mdash &mdash 饱和 　　9、完璧归赵(打一化学名词)&mdash &mdash 还原 　　10、小处着眼(打一化学名词)&mdash &mdash 微观 　　11、引火烧身(打一化学名词)&mdash &mdash 自燃 　　12、火上加油(打一化学名词)&mdash &mdash 助燃 　　13、乔太守乱点鸳鸯谱(打一化学名词)&mdash &mdash 复分解 　　14、药方照旧(打一化学名词)&mdash &mdash 还原剂 　　15、怒发冲冠(打一化学名词)&mdash &mdash 气态 　　16、原形毕露(打一化学名词)&mdash &mdash 现象 　　17、空谷回音(打一化学名词)&mdash &mdash 反应 　　18、考卷(打一化学名词)&mdash &mdash 试纸 　　19、腾飞吧!中国(打一化学名词)&mdash &mdash 升华 　　15、轻而易举解方程。(打一化学现象)&mdash &mdash 分解反应 溶解(谐音) 　　16、杞人忧天(打一化学名词)&mdash &mdash 过滤(虑) 　　17、三天(打一化学名词)&mdash &mdash 结晶 　　18、吹胡子瞪眼(打一化学名词)&mdash &mdash 气态 　　19、下毕围棋(打一化学名词)&mdash &mdash 分子 　　20、各奔前程(打一化学名词)&mdash &mdash 分解反应 　　23、父母出门(打一化学名词)&mdash &mdash 离子 　　24、计算机作题(打一化学名词)&mdash &mdash 电解 　　25、屡战屡败(打一化学名词)&mdash &mdash 负极 　　26、三个日本人(打一化学名词)&mdash &mdash 晶体 　　28、空气流动(打一化学名词)&mdash &mdash 风化 　　29、死去活来(打一化学名词)&mdash &mdash 再生 　　30、冰河消尽始行舟(打一化学名词)&mdash &mdash 溶解度(渡) 　　31、100%的氢氧化钠(打一物质名称)纯碱 　　32、国君的饮料(打一物质名称)王水 　　33、端着金碗的乞讨者(打一化学元素)&mdash &mdash 钙 　　34、石旁伫立六十天(打一化学元素)&mdash &mdash 硼 　　35、大洋干涸气上(打一化学元素)&mdash &mdash 氧 　　36、天府之国雾气笼(打一化学元素)&mdash &mdash 氚 　　37、华盛顿的货币(打一化学元素)&mdash &mdash 镁 　　38、田(打一微观粒子)&mdash &mdash 中子 　　39、石阻水断流(打一化学元素)&mdash &mdash 硫 　　40、一路洒落十升粮(打一化学仪器)&mdash &mdash 漏斗 41、盛酒不是瓶，叫灯照不明。(打一化学仪器)&mdash &mdash 酒精灯 42、铁臂小钢勺，常在火中烧。(打一化学仪器)&mdash &mdash 燃烧匙 43、一人平反(打一化学元素)&mdash &mdash 金 　　44、即使有水平，自大一点也不好(打一化学元素) &mdash &mdash 溴 　　45、有心发恶气(打一化学元素)&mdash &mdash 氩 　　46、金先生的夫人。(打一化学元素) &mdash &mdash 钛 　　47、水上作业。(打一化学元素) &mdash &mdash 汞 　　48、江水往下流，流水暗礁留， 　　沿江筑金塔，气盖黑山头。(打四种元素) &mdash &mdash 汞硫铅氙 　　49、一气之下回巴蜀(打一化学元素)&mdash &mdash 氚 　　50、一气之下来劲头(打一化学元素)&mdash &mdash 氢 　　51、一气攻克(打一化学元素)&mdash &mdash 氪 　　52、内装针头(打一化学元素)&mdash &mdash 钠 　　53、丢钱(打一化学元素) &mdash &mdash 铁 　　54、液面上凸，落地成珠。使用不慎，慢性中毒 (打一化学元素) &mdash &mdash 汞 　　55、好象一般金属,其实很不常见(打一化学元素) &mdash &mdash 钡 　　56、黄金交易所 (打一化学元素) &mdash &mdash 锡 　　57、加班费(打一化学元素) &mdash &mdash 锌 　　58、标致的钱 (打一化学元素) &mdash &mdash 镁 　　59、镶金贝雕,入水难捞 (打一化学元素) &mdash &mdash 钡 　　60、品德高尚(打化学元素三) &mdash &mdash 锌磷镁 　　61、从天到地,气水变石,黄绿红紫,性格相似(打非金属元素四)&mdash &mdash F2、Cl2、Br2、I2 　　62、值钱不值钱,,全在加两点 (打一化学元素) &mdash &mdash 金 　　63、流水褪尽观暗礁 (打一化学元素) &mdash &mdash 硫 　　64、高温 (打一化学元素) &mdash &mdash 氮 　　65、每逢佳节念亲人锶镓(打一句唐诗)&mdash &mdash 每逢佳节倍思亲 　　66、岩旁土迭土 (打一化学元素) &mdash &mdash 硅 　　67、抵押石头 (打一化学元素) &mdash &mdash 碘 　　68、煤 (打一化学元素) &mdash &mdash 钨 　　69、山下有石灰(打一化学元素) &mdash &mdash 碳 　　70、一气之下孩子跑掉 (打一化学元素) &mdash &mdash 氦 　　71、丢了孩子又生气(打一化学元素) &mdash &mdash 氦 　　72、阴沟里的水 (打一化学元素) &mdash &mdash 溴 　　73、最轻量级(打一化学元素) &mdash &mdash 氢 　　74、气吞山河(化学元素二)&mdash &mdash 氙氚 　　75、世界通用货币 (打一化学元素) &mdash &mdash 镁 　　76、金属之冠(打一化学元素) &mdash &mdash 钾 　　77、金榜第一 (打一化学元素) &mdash &mdash 钾 　　78、取而代之。(打一化学反应名称) &mdash &mdash 置换 　　79、小处着眼。(打一化(哲)学名词) &mdash &mdash 微观 　　80、山岩碎后归沙砾，米粉团来作饼糕。(猜化学名词二)&mdash &mdash 分解、合成　　81、但悲不见九州同(苦于国土为金人所属)(打一化学名词)&mdash &mdash 苦土(氧化镁)、金属 　　82、冰雪酥(打一化学用语)&mdash &mdash 硬水软化 　　83、蜡炬成灰泪始干(打一化学术语)&mdash &mdash 滴定终点 　　84、辞别儿女，外出打工(打一化学名词)&mdash &mdash 离子 　　85、不阴不阳，身居中央，奔出体外，穿透洞墙(打一化学名词)&mdash &mdash 中子 　　86、吹断檐间积雨声(打一化学名词)&mdash &mdash 滴定终点 　　87、囝。(打一微观粒子名称) &mdash &mdash 中子 　　88、只争朝夕(打一化学名词)&mdash &mdash 中和 　　89、不要这么多雪(打一化学名词)&mdash &mdash 冷却 　　90、申公豹填北海眼(打一化学名词)&mdash &mdash 活塞 　　91、安得猛士兮守四方(打一化学名词)&mdash &mdash 环境保护 　　92、解冻(打一化学名词)&mdash &mdash 硬水软化 　　93、不偏不倚/不上不下，不左不右(打一化学名词)&mdash &mdash 正极 　　94、尝药(打一化学名词)&mdash &mdash 试剂 　　95、老样子(打一化学名词)&mdash &mdash 固态 　　96、六十秒/一一说明(打一化学名词)&mdash &mdash 分解 　　97、团结一起(打一化学名词)&mdash &mdash 化合 　　98、饥寒交迫(打一化学术语) &mdash &mdash 不饱和 　　99、助手出力(打一化学名词)&mdash &mdash 副作用 　　100、换汤不换药(打一化学名词)&mdash &mdash 还原剂 　　101、应酬终日自忘饥(打一化学名词)&mdash &mdash 不饱和 　　102、一方都是吃斋人(打一化学名词)&mdash &mdash 同位素 　　103、公平交易，童叟无欺(打一化学名词)&mdash &mdash 化合价 　　104、待到重阳日(打一化学术语) &mdash &mdash &mdash 结晶 　　105、万古云霄一羽毛(打一容量单位)&mdash &mdash 毫升 　　106、少小离家老大回(打一化学名词)&mdash &mdash 离子 还原 　　107、故态复萌 (打一化学术语) &mdash &mdash 还原 　　108、物归原主(打一化学名词)&mdash &mdash 还原 　　109、内部团结(打一化学名词)&mdash &mdash 中和 　　110、空谷回音(打一化学名词)&mdash &mdash 反应 　　111、显影 (打一化学术语) &mdash &mdash 现象 　　112、点眼麻醉 (猜化学实验操作)&mdash &mdash 滴定 　　113、 Ag(o),Au(0),Pt(o) (猜四字成语)&mdash &mdash 无价之宝 　　114、化学元素27 ，20和27，57(猜流行商品)&mdash &mdash Coca-Cola 可口可乐 　　115、此物能流动，液体数它重，外表银闪光，还有导电性.(打一单质)&mdash &mdash 汞 　　116、像钴不是钴，含有两元素，可做还原剂，吸了会中毒。(打一无机物)&mdash &mdash 二氧化硅 　　117、本是一种气，常做还原剂，总想向上升，不愿脚踏地。(猜一种单质)&mdash &mdash 氢气 　　118、组成半个圆，杀人不见血，追捕无踪影，点火冒蓝烟。(猜一种化合物)&mdash &mdash 氧化碳 　　119、叫管不通气，叫瓶又太细，装药虽不多，实验手不离。(猜一化学仪器&mdash &mdash )试管 　　120、头重尾巴轻，外实里头空，浓稀若问我，一个倒栽葱。(猜一化学仪器)&mdash &mdash 密度计 　　121、弯弯肚肠外有肚皮，肠内肠外互不通气，肠外走冷水，肠内过热气。(猜一化学仪器)&mdash &mdash 冷凝管 　　122、巨浪(打一化学名词)&mdash &mdash 沸腾123、偷偷过河( 打一化学名词)&mdash &mdash 密度(秘渡) 　　124、大哥硬度最大，老二层层软滑，三弟面貌多变。(金刚石、石墨、无定形碳) 　　125、生的滑稽活动头，颈短腿长腰又粗，莫道肚中只有泪，干起活来喜泪流。(打一化学仪器)&mdash &mdash 漏斗 　　126、一家兄弟三人，老大平易近人，表面明朗似镜 老二喜欢高温，常在空中飞腾 老三生在冬天，性情比较生硬(打三种物质)&mdash &mdash 老大是&ldquo 水&rdquo ，老二是&ldquo 水蒸气&rdquo ，老三是&ldquo 冰&rdquo ! 　　127、雪骨冰肌俏姑娘，衣着入时好打扮，在家之时一身素，下水有换蓝泳庄(打一物质名称)&mdash &mdash 硫酸铜 　　128、嫩皮软质白腊袍，一生常在水中泡，有朝一日上岸来，不用点火白烟冒(打一物质名称)&mdash &mdash 白磷 　　129、一种气体真孤僻，不喜交友爱独立，遇到雷公闪红光，用它可做试电笔 (打一化学元素) &mdash &mdash 氖 　　130、唐僧师徒往西行，一股妖气扑面迎 路旁鲜花全变白，胸闷气紧泪淋淋 悟空慌忙腾空望，远处山顶呈烟云 请君帮忙想一想，到底是个啥妖精?(打一化学物质)&mdash &mdash ( 二氧化硫 ) 　　131、有条变色鬼，原和人比美 变化十几种，比前先下水(打一化学仪器) &mdash &mdash (PH广泛试纸) 　　132、色与翡翠比美，名居百鸟之上 不能展翅飞翔，奈因石头模样 生来本性怕热，遇火化气飞扬 煅烧泪水汪汪，现出焦黑惨状(打一化学物质)&mdash &mdash 碱式碳酸铜 　　133、白粉象糖又象盐，不苦不咸也不甜，高温加热隐身去，一缕白烟上九天 假如你还猜不着，请问老农去田间 (打一化学物质)&mdash &mdash 碳铵或氯化铵 　　134、是金没有金，状态它特别 落地成珍珠，体温表里常有它(打一物质名称)&mdash &mdash 水银 　　说是宝，真是宝，动物植物离不了 看不见，摸不着，越往高处越稀少(打一物质名称)&mdash &mdash 空气或氧气 　　135、一对孪生兄弟，相貌性格各异，透明、硬者昂贵，乌黑、软者价低，若遇烈火焚烧，黄泉路上同去。(打两种单质)&mdash &mdash 金刚石、石墨 　　136、玻璃身胶头皮，细身材尖溜溜，批发来零售走，进与出一个口(打一化学仪器)&mdash &mdash 胶头滴管 　　137、老者生来脾气躁，每逢喝水必发烧，高寿虽已九十八，性情依然不可交(打一化学物质)&mdash &mdash 浓硫酸 　　138、似雪没有雪花，叫冰没有冰渣，无冰可以制冷，细菌休想安家(打一物质名称)&mdash &mdash (干冰) 　　139、生来刚直不曲，不怕碰破头皮，为了光明温暖，宁愿牺牲自己(打一物质名称)&mdash &mdash 火柴 　　140、来自海洋地下，炼得洁白无暇，长期为人服务，调味离不开它(打一物质名称)&mdash &mdash 食盐 　　141、千锤完万凿出深山，烈火焚烧只等闲，粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间(打一物质名称)&mdash &mdash 石灰 　　142、、一个软来一个硬，两人结成一家人，不怕酸来不怕碱，烈火焚烧只等闲(打一物质名称)&mdash &mdash 石棉 　　143、双手抓不起，刀斧劈不开，煮饭和洗衣，都要请它来(打一物质名称)&mdash &mdash 水 　　144、乾隆通宝(打一化学元素) &mdash &mdash 钴 　　145、金属之冠(打一化学元素) &mdash &mdash 钾 　　146、财迷(打一化学元素) &mdash &mdash 锶 　　147、气盖峰峦(打一化学元素) &mdash &mdash 氙 　　148、金先生的夫人(打一化学元素) &mdash &mdash 钛 　　149、端着金碗的乞讨者(打一化学元素) &mdash &mdash 钙 　　150、石旁伫立六十天(打一化学元素) &mdash &mdash 硼 　　151、大洋干涸气上升(打一化学元素) &mdash &mdash 氧 　　152、天府之国雾气笼(打一同位素)&mdash &mdash 氚 　　153、五彩缤纷(打五种元素) &mdash &mdash 铬铕钚铜铯 　　154、富贵不能淫(打八种化学元素) &mdash &mdash 镓铕金银钚锶镁铯 　　155、睡觉(打两种化学元素)&mdash &mdash 铋钼 　　156、金库被盗(打化学元素) &mdash &mdash 铁或铥 　　157、江水往下流，流水暗礁留，沿江筑金塔，气盖黑山头(打四种元素) &mdash &mdash 汞硫铅氙 　　158、仙女向往人间(打两种化学元素)&mdash &mdash 锶钒 　　159、塑料开关。(打一化学名词)&mdash &mdash 化学键 　　160、上岸。(打一化学名词)&mdash &mdash 脱水 　　161、炉灶已熄。(打一化学术语) &mdash &mdash 烷 　　162、手工作坊。(打一化学术语) &mdash &mdash 无机 　　163、势均力敌。(打一理化名词) &mdash &mdash 平衡 　　164、完壁归赵。(打一化学名词) &mdash &mdash 还原 　　165、私人飞机。(燕尾格。打一化学名词) &mdash &mdash 载体 　　166、空气流动。(秋千格。打一化学名词) &mdash &mdash 风化 　　167、取而代之。(打一化学反应名称) &mdash &mdash 置换 　　168、能屈能伸。(打一化学名词) &mdash &mdash 可塑性 　　169、小处着眼。(打一哲学名词) &mdash &mdash 微观 　　170、好逸恶劳。(打一化学名词) &mdash &mdash 惰性 　　171、品德好，身体好，学习好。(打一化学物质俗名) &mdash &mdash 的确良 　　172、现款存妥。(打一物质名称) &mdash &mdash 铵(盐) 　　173、100%的氢氧化钠。(打一化学物质俗名) &mdash &mdash 纯碱 　　174、望梅止渴。(打一物质) &mdash &mdash 硫酸 　　175、三个零。(打一物质) &mdash &mdash O3 　　176、敢怒不敢言。(打一物质) &mdash &mdash 空气 　　177、春眠不觉晓。(打一化学物质俗名) &mdash &mdash 安息香 　　178、嫩皮软质白蜡袍，一生常在水中泡，有朝一日上岸来，不用火点烟自冒。(打一化学物质) &mdash &mdash 白磷 　　179、交际不广。(徐妃格。打一物质) &mdash &mdash 硼砂 　　180、干锤百击出深山，烈火焚烧只等闲 粉身碎骨何所惧，要留清白在人间。(打一种化学物质) &mdash &mdash 石灰 　　181、无水是生，有水就热。(打一化学物质) &mdash &mdash 石灰 　　182、空中妈妈。(打一矿物) &mdash &mdash 云母　　183、老者生来脾气燥，每逢喝水必高烧，高寿虽己九十八，性情依然不可交。 (打一化学物质) &mdash &mdash 浓硫酸实验仪器、操作 　　184、先服一帖药，看看有无效。(打一化学实验用品)&mdash &mdash 试剂 　　185、考卷。(打一化学实验用品)&mdash &mdash 试纸 　　186、斟字写成甚。(打一化学实验仪器)&mdash &mdash 漏斗 　　187、杞人忧天。(打一化学实验操作) &mdash &mdash 过滤 　　188、睡到三更就起床。(徐妃格。打一实验操作)&mdash &mdash 搅拌 　　189、失之千里。(徐妃格。打一化学仪器配件) &mdash &mdash 砝码 　　190、笔直小红河，风吹不起波，冷热起变化，液面自涨落。(打一实验仪器) &mdash &mdash 温度计 　　191、不在外面住。(打一科学家名) &mdash &mdash 居里 　　192、东方欲晓。(打一明代科学家名) &mdash &mdash 徐光启 　　193、火上加油&mdash &mdash 助燃 　　194、助人为乐,促成姻缘 身居闹市，一尘不染&mdash &mdash 催化剂 　　195、行情未定&mdash &mdash 变价 　　196、雌雄同体 &mdash &mdash 两性 　　197、合二为一&mdash &mdash 化合 　　198、顶替&mdash &mdash 置换 　　199、耳朵按摩&mdash &mdash 摩尔 　　200、组成半个圆，杀人不见血，追捕无踪影，点火冒蓝烟&mdash &mdash CO 　　201、白粉象糖又象盐，不苦不咸也不甜，高温加热隐身去，一缕白烟上九天 假如你还猜不着，请问老农去田间&mdash &mdash 碳铵或氯化铵 　　202、唐僧师徒往西行，一股妖气扑面迎 路旁鲜花全变白，胸闷气紧泪淋淋 悟空慌忙腾空望，远处山顶呈烟云 请君帮忙想一想，到底是个啥妖精?&mdash &mdash 二氧化硫 　　203、有条变色鬼，原和人比美 变化十几种，比前先下水&mdash &mdash PH广泛试纸 　　204、似蜡非蜡亮又黄，不声不响水中藏，有朝一日出水面，化作迷雾白茫茫&mdash &mdash 白磷 　　205、黑面老子白脸娘，高温电炉是产房 身骨硬棒似爹样，灰不溜秋不象娘 遇水化气能燃烧，留下水浆又成娘&mdash &mdash 电石或碳化钙 　　206、无水是生,有水为熟&mdash &mdash 生石灰 　　207、闻闻臭煞人,遇酸结成根&mdash &mdash 氨气 　　208、头等好酒不能喝&mdash &mdash 甲醇 　　209、调味佳品,来自海中 清水一冲,无影无踪&mdash &mdash 食盐 　　210、老汉生来脾气躁,每逢喝水发高烧 高寿虽已九十八,性情依旧不可变&mdash &mdash 浓硫酸 　　211、盲目出售&mdash &mdash 芒硝 　　212、鄙人全身色紫红，传热导电有奇功 投入仙水棕烟起，绿水翻滚吾消溶 波涛涌上铁架山，水过山波一片红。(打两个化学反应)&mdash &mdash 铜与浓硝酸反应，硝酸铜与铁反应 　　213、黑块块，烧就红，投进宝瓶仙气中 金光耀眼银光闪，无踪无影瓶中空 一杯钙泉入宝座，化作牛奶无人用。(打一个化学实验)&mdash &mdash 红热的碳块与氧气的燃烧，然后在集气瓶中加进澄清的石灰水 　　以下打化学仪器 : 　　a.吹不响的喇叭&mdash &mdash 漏斗 　　b.盛酒不是瓶,叫灯不照明 &mdash &mdash 酒精灯 　　c.玻璃身子橡皮头,苗条身子尖尖足,大量收进再零卖,进出都从一个口&mdash &mdash 胶头滴管 　　d.身上一把尺,肚里一条线,天热与天冷,线儿长短变&mdash &mdash 温度计 　　e.叫管不通气,叫瓶又太细,装药虽不多,实验手不离&mdash &mdash 胶头滴管 　　f.形似葫芦底却平,导管活塞里外通,开口肚子就生气,闭口气泡无影踪&mdash &mdash 启普发生器 　　g.弯弯肚肠外有肚皮,肠内肠外互不通气 肠外走冷水,肠内过热气&mdash &mdash 冷凝管 　　h.透明葫芦底儿平,固液气体葫心贮,不能加热不能摔,制取气体它内行&mdash &mdash 启普发生器 　　i.玻璃身体直心肠,一条红线居中央,从来赴汤不蹈火,专门为你试冷热&mdash &mdash 温度计 　　k.铁臂小铜勺,常在火中烧&mdash &mdash 燃烧匙

石墨烯以其优异的化学稳定性和不透过性被认为是最具潜力且已知最薄的防腐材料。化学气相沉积法（CVD）常用来制备大面积和高品质的石墨烯薄膜，但研究人员发现CVD法生长石墨烯的过程中不可避免地会引入不同类型和不同尺寸的本征缺陷，如空位、针孔、裂纹和石墨烯岛晶界等。缺陷的存在，导致金属基体直接暴露在腐蚀介质中，引发金属基体和石墨烯之间的电偶腐蚀，加速了金属基体的腐蚀速度。缺陷除了会降低石墨烯薄膜的防腐性能外，还会降低电学性能，尤其是在腐蚀发生以后。目前已有一些修复石墨烯缺陷的方法，比如通过原子层沉积（ALD）方法在石墨烯上沉积钝化氧化物（例如ZnO和Al2O3）。氧化物覆盖整个石墨烯表面，可以提升石墨烯膜层的耐腐蚀性能。但是，ALD方法需要数小时且对缺陷不具有高的选择性，沉积在石墨烯的无缺陷区域的氧化物往往会显著降低石墨烯的电学性能。到目前为止，修复石墨烯缺陷的最大挑战是高效性和精准性，同时又不影响其化学稳定性和电学性能。近期，中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋实验室苛刻环境材料耦合损伤与延寿团队设计了一种快速、精准修复石墨烯缺陷的方法，可以在15分钟内高效地修复石墨烯上多尺度和多类型缺陷，在提高石墨烯膜层腐蚀防护性能的同时不影响石墨烯优异的导电性能。研究人员基于溶液蒸发过程中1H,1H,2H,2H-全氟辛硫醇（PFOT）分子在石墨烯缺陷位置的原位自组装（图1），通过硫醇与缺陷位点暴露的铜基底形成化学键快速修复缺陷。采用原子力显微镜和拉曼光谱联用技术验证PFOT修复石墨烯缺陷的精准度，发现PFOT选择性吸附在不同类型和尺寸的石墨烯缺陷上，在石墨烯完整区域没有出现PFOT分子。图1 CVD石墨烯涂层缺陷的快速修复过程示意图研究人员通过显微红外、XPS和DFT计算（图2）揭示了化学键的形成机制，实验表征和DFT计算得出的结果具有非常好的一致性。PFOT分子与暴露在缺陷位置的基底铜原子和石墨烯缺陷边缘的碳原子形成非常强的共价键，并且，PFOT分子与完整无缺陷的石墨烯表面形成弱的范德华键，在清洗过程中很容易去除，这就是PFOT精准修复石墨烯缺陷的原因。图2 PFOT修复石墨烯缺陷的六种吸附构型此外，硫醇与基底铜原子和缺陷边缘碳原子之间的化学键导致PFOT分子扩散到缺陷位置的Ehrlich-Schwoebel势垒降低。这就使得PFOT分子可以很快（仅在15分钟内）且精准的修复石墨烯缺陷。研究人员进一步使用FIB制样并采用TEM观察修复后缺陷位置石墨烯与PFOT分子的微观结构，发现PFOT分子只在石墨烯缺陷处的铜基底上生长，与无缺陷完整石墨烯具有明显且精确的分界，这充分验证了上述PFOT修复石墨烯缺陷机制和化学键合机制（图3）。图3 PFOT修复石墨烯缺陷的显微机制该铜基石墨烯缺陷精准修复的方法展现出普适性，除了PFOT分子以外，高效且长效的修复石墨烯缺陷需要满足以下三个关键要求：（1）修复物质必须与金属基底有牢固的化学键合，确保长期的化学稳定性，使得修复缺陷具有长效性；（2）修复物质不会与完整无缺陷的石墨烯表面形成化学键，确保修复不会影响石墨烯优异的电学性能；（3）修复物质含有疏水性官能团，以降低腐蚀性介质在表面的润湿性从而提升石墨烯膜层的腐蚀防护性能。

一、中国化学会第27届学术年会 　　时间: 6月20-23日 地点：福建省厦门市 预计参加人数: 2000人 　　主题：创新型社会与化学的责任 　　内容及范围：1.绿色化学 2.环境化学 3.化学生物学 4.纳米化学 5.应用化学 6.有机化学 7.聚合物科学中的理论、模拟和计算研究 8.现代无机化学的现状和发展趋势 9.分析化学 10.电化学与能源化学 11.催化化学 12.光化学 13.胶体与界面化学 14.理论化学方法和应用 15.化学信息学与化学计量学 16.超分子组装与软物质材料 17.化学教育 18.化学研究中的新仪器、新方法 19.化学的创新与发展论坛 20.海峡两岸化学论坛 21.中日青年化学家论坛 22.附设“新技术、新产品与新仪器成果展”。 　　承办单位：厦门大学 　　协办单位: 中国科学院福建物质结构研究所 　　会议主席：白春礼(单位：中国科学院) 　　会议执行主席: 朱崇实(单位：厦门大学) 　　会议负责人：方智(单位：中国化学会) 　　会议联系人：唐惠(单位：中国化学会) 　　通讯地址：北京中关村北一街2号中国化学会 邮编：100190 　　联系电话：010-62625584 传真：010-62568157 电子信箱：maria@iccas.ac.cn 　　二、无机化学(共2项)： 　　1. 2010年中西部地区无机化学化工学术研讨会 　　时间：8月16日-20日 地点：青海省西宁市 预计参加人数: 150人 　　主题：加强交流，团结协作，艰苦奋斗，共创辉煌 　　内容及范围：展示中西部地区无机化学、无机材料、无机化工、应用化学、化学教学改革等领域的最新成果，加强学术交流，促进产学研联合，为中西部地区学术、科技及产业发展贡献力量。 　　承办单位：1. 中国科学院青海盐湖研究所 2. 青海省化学学会 　　会议主席：张彭熹(单位：中国科学院青海盐湖研究所) 　　会议负责人：马海州(单位：中国科学院青海盐湖研究所) 　　会议联系人：吴志坚(单位：中国科学院青海盐湖研究所) 　　通讯地址：青海省西宁市新宁路18号 邮编：810008 　　联系电话：0971-6307871 传真：0971-6307871 电子信箱：zjw6512@hotmail.com 　　2. 第十一届固体化学和无机合成化学会议 　　时间：11月14日-18日 地点：上海市 预计参加人数: 200人 　　主题：固体化学和无机合成化学的新成果和新进展 　　内容及范围：涉及固体化学、无机合成化学及功能材料等方面的主要研究领域。反映相关领域的最新研究成果和发展动态。会议将就无机合成新方法和新技术、无机功能材料、微孔和介孔材料、纳米和介观材料，及无机-有机杂化材料等前沿问题进行讨论和交流。 　　承办单位：上海交通大学 　　会议主席：徐如人(单位：吉林大学) 　　会议负责人：陈接胜(单位：上海交通大学) 　　会议联系人：王开学(单位：上海交通大学) 　　通讯地址：上海市东川路800号，化学化工学院 邮编：200240 　　联系电话：021-34201273 电子信箱：k.wang@sjtu.edu.cn 　　三、有机化学(共7项)： 　　1. 全国第八届有机固体电子过程学术讨论会 　　时间: 春季 地点：陕西省西安市 预计参加人数: 250人 　　主题：有机固体电子过程 　　内容及范围：有机电荷转移复合物，导电聚合物，有机铁磁体，有机光导体，有机非线性光学材料，C60和碳纳米管，有机光电信息材料与器件，纳米材料与器件。 　　承办单位：1.中国科学院化学研究所 2.陕西师范大学 　　会议主席：朱道本(单位：中国科学院化学研究所) 　　会议负责人：房喻(单位：陕西师范大学) 　　会议联系人：刘云圻、白凤莲(单位：中国科学院化学研究所) 　　通讯地址：北京中关村北一街2号中国科学院化学研究所 邮编：100080 　　联系电话：010-62613253，62577367 传真：010-62559373 电子信箱：liuyq@iccas.ac.cn, baifl@iccas.ac.cn 　　2. 中国化学会第三届全国分子手性学术研讨会 　　时间：7月30日-8月1 日 地点：贵州省贵阳市 预计参加人数: 50-100人 　　主题：分子手性的起源、合成、分离分析、识别与组装 　　内容及范围：分子手性的起源、合成、分离分析、识别与组装等问题的交流和研讨。 　　承办单位：1. 贵州大学 2. 中国化学会有机分析专业委员会 　　会议主席：袁倬斌(单位：中国科学院研究生院化学与化学工程学院) 　　会议负责人：宋宝安(单位：贵州大学) 　　会议联系人：杨松(单位：贵州大学) 　　通讯地址：贵阳市花溪贵州大学 邮编：550025 　　联系电话：0851-8292171 传真：0851-3622211 电子信箱：yangsdqj@gmail.com 　　3. 第八届全国天然有机化学学术研讨会 　　时间：10月15日-17日 地点：山东省济南市 预计参加人数: 300人 　　主题：天然有机化学 　　内容及范围：1.具有生物活性的新颖结构的天然产物的发现及其功能 2.天然产物的结构修饰,全合成和半合成 3.天然产物研究的新技术与新方法 4.天然产物的生物合成以及生物技术 5.其他天然有机化学相关领域。 　　承办单位：山东大学药学院 　　会议主席：姚新生(单位：暨南大学药学院) 　　会议负责人：娄红辉(单位：山东大学) 　　会议联系人：范培红(单位：山东大学药学院) 　　通讯地址：济南市文化西路44号山东大学药学院 邮编：250012 　　联系电话：0531-88382012 电子信箱：fanpeihong@sdu.edu.cn 　　4. 全国第十五届大环化学暨第七届超分子化学学术讨论会 　　时间：10月15日-18日 地点：重庆市 预计参加人数: 200-250人 　　主题：大环化学和超分子化学的新发展——当前学科交叉的一个重要桥梁 　　内容及范围：1.冠醚化学 2.环糊精化学 3.杯芳烃化学 4.卟啉与环蕃 5.大环多胺与其它大环 6.瓜环或葫环联脲 7.分子钳 8. 超分子化学药物 9.纳米超分子及其它。 　　承办单位：西南大学 协办单位: 四川大学 　　会议主席：刘育(单位：南开大学) 　　会议负责人：余孝其(单位：四川大学) 　　会议联系人：周成合(单位：西南大学) 　　通讯地址：重庆市北碚区天生路1号西南大学化学化工学院 邮编：400715 　　联系电话：023-68254967，023-68254165，023-68254290 传真：023-68254967，023-68254165 电子信箱：zhouch@swu.edu.cn 　　5. 第十一届全国氟化学会议 　　时间：10月17日-20日 地点：上海市 预计参加人数: 150人 　　主题：氟化学与美好生活 　　内容及范围：氟化学基础理论研究，氟化学与新能源、新材料，氟化学与医药、农药及环境、氟化工技术等。 　　承办单位：1. 上海大学 2.中国科学院上海有机化学研究所氟化学重点实验室 　　会议主席：赵刚(单位：中国科学院上海有机化学研究所) 　　会议负责人：郝健(单位：上海大学) 　　会议联系人：蒋海珍(单位：上海大学) 　　通讯地址：上海市上大路99号 邮编：200444 　　联系电话：021-66132190 传真：021-66133380 电子信箱：jianghaizhen01@sina.com 　　6. 全国第三届有机合成化学与过程学术讨论会 　　时间：10月18日-21日 地点：重庆市 预计参加人数: 150-200人 　　主题：有机合成创新― 产业化的新动力 　　内容及范围：1. 有机合成方法学 2. 复杂分子合成 3. 不对称合成 4. 药物合成 5. 有机合成与产业化。 　　承办单位：西南大学 　　协办单位：1. 第三军医大学 2. 重庆医药工业研究院 　　会议主席：袁若(单位：西南大学) 　　会议负责人：周成合(单位：西南大学) 　　会议联系人：周成合、杨大成(单位：西南大学) 　　通讯地址：重庆市北碚区天生路1号 西南大学化学化工学院 邮编：400715 　　联系电话：023-68254967、023-68254165 传真：023-68254967、023-68254165 　　电子信箱：zhouch@swu.edu.cn 　　7. 第十六届全国金属有机化学学术讨论会 　　时间：10月22日-25日 地点：浙江省温州市 预计参加人数: 500人 　　主题：金属有机化学 　　内容及范围：1.金属络合物的合成、结构和反应性能 2.导向有机合成的金属有机化学 　　3.不对称金属催化 4.金属参与的惰性化学键尤其C-H键和C-C键活化 　　5.新型金属有机试剂的合成与反应 6.金属簇合物的合成、结构与性质 　　7.与金属有机化学相关的反应机理、理论和计算化学等 8.应用金属有机化学。 　　承办单位：温州大学 　　会议主席：蔡袁强(单位：温州大学) 　　会议负责人：李金恒(单位：温州大学) 　　会议联系人：张兴国、 张小红、 胡伯伦(单位：温州大学) 　　通讯地址：温州大学化学与材料工程学院 邮编：325035 　　联系电话：0577-88689615 传真：0577-86689615 电子信箱：zxg@wzu.edu.cn 　　四、分析化学(2项)： 　　1.全国生物医药色谱学术交流会 　　时间：5月7日-11日 地点：江西省景德镇市 预计参加人数: 200人 　　主题：应用于生命科学、生物学、生物技术、医药及环境相关领域中的色谱理论与技术 　　内容及范围：涉及色谱技术，包括气相色谱、液相色谱、薄层色谱、毛细管电泳及芯片技术等在生命科学、生物技术、医药及环境相关领域应用中的理论、方法与技术。 　　承办单位：1.色谱专业委员会 2. 北京理化分析测试技术学会北京色谱学会 　　会议名誉主席：张玉奎(单位：中国科学院大连化学物理研究所) 　　会议主席：刘国诠(单位：中国科学院化学研究所) 　　会议负责人：刘国诠(单位：中国科学院化学研究所) 　　会议联系人：赵睿(单位：中国科学院化学研究所) 　　通讯地址：北京市中关村北一街2号 邮编：100190 　　联系电话：010-62557910 传真：010-62559373 电子信箱：zhaorui@iccas.ac.cn 　　2. 样品预处理与仪器分析学术研讨会 　　时间：9月 地点：待定 预计参加人数: 100人 　　主题：各种样品预处理技术与仪器分析 　　内容及范围：1.样品制备技术(如：常规溶样、高压溶样、微波制样) 2.样品预处理技术(如：溶剂萃取、固相萃取、加速溶剂萃取、膜分离、电化学分离) 3.在线样品预处理技术(如：在线预浓缩、在线渗析、在线固相微萃取、在线基体置换) 4.仪器分析新技术。 　　承办单位：1. 解放军防化研究院 2. 清华大学 　　会议主席：黄启斌(单位：解放军防化研究院) 　　会议负责人：丁明玉(单位：清华大学化学系) 　　会议联系人：吴珍珠、李玉珍(单位：中国化学会、钢研总院) 　　通讯地址：中关村北一街2号 邮编：100084 　　联系电话：010-62625583、62409635 传真：010-62568157 电子信箱：wzz@iccas.ac.cn 　　五、物理化学(共3项)： 　　1.第一届全国生物物理化学会议 　　时间：7月5日-7 日 地点：北京市 预计参加人数: 150人 　　主题：生物物理化学的机遇 　　内容及范围：生物物理化学领域的新理论、新方法、新技术以及在生命科学中的应用。 　　承办单位：北京大学化学学院 　　会议主席：赵新生(单位：北京大学化学学院) 　　会议负责人：赵新生(单位：北京大学化学学院) 　　会议联系人：孙荣华(单位：北京大学化学学院) 　　通讯地址：北京大学化学学院 邮编：100871 　　联系电话：010-62755154 传真：010-62751708 电子信箱：sunrh@pku.edu.cn 　　2.中国化学会第十五届全国化学热力学和热分析学术会议 　　时间：8月20日-23日 地点：陕西省西安市 预计参加人数: 300人 　　主题：展现化学热力学和热分析领域的主要研究成果 　　内容及范围：1. 溶液化学 2. 化学、化工热力学与热力学教育 3. POPs热化学及其应用 4. 热分析及其应用 5. 材料热力学 6. 生物热力学 7. 表面和胶体热力学 8. 相平衡和分离技术 9. 统计热力学和计算机模拟 10. 仪器和方法 11. 其他。 　　承办单位：西北大学 　　会议主席：高胜利(单位：西北大学化学与材料科学学院) 　　会议负责人：高胜利(单位：西北大学化学与材料科学学院) 　　会议联系人：高胜利(单位：西北大学化学与材料科学学院) 　　通讯地址：西北大学化学与材料科学学院 邮编：710069 　　联系电话：029-88302604 传真：029-88303798 电子信箱：gaoshli@nwu.edu.cn 　　3.第十五届全国催化大会 　　时间：11月29日-12月2日 地点：广东省广州市 预计参加人数: 1200人 　　内容及范围：催化剂设计与催化反应机理、能源催化、化学品合成催化、绿色催化、催化反应工程等催化学科的核心问题与当前催化研究的最新发展。 　　承办单位：华南理工大学 　　会议主席：廖世军(单位：华南理工大学) 　　会议负责人：李雪辉(单位：华南理工大学) 　　会议联系人：李雪辉(单位：华南理工大学) 　　通讯地址：华南理工大学化学与化工学院 邮编：510641 　　联系电话：020-87114707 传真：020-87114707 电子信箱：k.wang@sjtu.edu.cn 　　六、高分子化学(共3项)： 　　1.中国化学会第15届反应性高分子学术研讨会 　　时间：8月21日-23 日 地点：山东省烟台市 预计参加人数: 120人 　　主题：提高反应性高分子学科为国民经济和社会发展的服务能力和水平 　　内容及范围：总结交流14届会议以来反应性高分子材料的科研、生产和应用的状况探讨目前反应性高分子材料的发展动态和今后的发展方向。 　　承办单位：1. 鲁东大学化学与材料科学学院 2. 南开大学高分子化学研究所 3. 功能高分子材料教育部重点实验室 4.《离子交换与吸附》杂志社 　　会议主席：张全兴(单位：南京大学环境科学学院) 　　会议负责人：曲荣君(单位：鲁东大学科技处) 　　会议联系人：徐家毅(单位：《离子交换与吸附》杂志社) 　　通讯地址：天津• 南开大学《离子交换与吸附》杂志社 邮编：300071 　　联系电话：022-23503511 传真：022-23503511 电子信箱：lzjhyxf@nankai.edu.cn 　　2.第十一届全国高分子液晶态与超分子有序结构学术论文报告会 　　时间：8月23日-26 日 地点：河南省郑州市 预计参加人数: 160人 　　主题：液晶高分子材料设计合成及应用,高分子有序结构及超分子体系的自组装 　　内容及范围：1. 液晶高分子的合成与分子设计 2. 超分子体系的自组装与分子识别 3. 高分子有序结构的构筑与表征 4. 液晶高分子的电-光-磁效应、器件以及应用 5. 液晶高分子与新型超分子的生物模拟与仿生。 　　承办单位：郑州大学材料科学与工程学院 　　会议主席：周其凤、沈家骢(单位：北京大学、吉林大学) 　　会议负责人：申长雨(单位：郑州大学) 　　会议联系人：郑世军(单位：郑州大学材料科学与工程学院) 　　通讯地址：郑州大学材料科学与工程学院 邮编：450001 　　联系电话：0371-67766167 传真：0371-67763561 电子信箱：zsj316@zzu.edu.cn 　　3.2010年全国高分子材料科学与工程研讨会 　　时间：10月 地点：江西省南昌市 预计参加人数: 350人 　　主题：高分子材料合成、结构、性能、功能及其加工的新发展 　　内容及范围：1. 高分子材料的合成与反应 2. 高分子材料凝聚结构和性能 3. 功能高分子与高分子新材料 4. 高分子材料的改性、复合及共混 5. 高分子材料成型装备及新技术应用 6. 高分子材料科学发展展望与新仪器应用技术。 　　承办单位：1. 南昌大学化学系 2. 清华大学化工系 　　会议主席：王佛松(单位：中国科学院)、徐僖(单位：四川大学) 　　会议负责人：谢续明(单位：清华大学化学工程系高分子所) 　　会议联系人：谢续明(单位：清华大学化学工程系高分子所) 　　通讯地址：清华大学化学工程系高分子所 邮编：100084 　　联系电话：010-62773607 传真：010-62770304 电子信箱：xxm-dce@tsinghua.edu.cn 　　七、应用化学(1项)： 　　1.第二届“公共安全领域中的化学问题”学术研讨会 　　时间：3月8-12日 地点：海南省三亚市 预计参加人数: 90人 　　主题：化学与公共安全 　　内容及范围：1、公安领域中的化学问题：公安领域中的新概念化学问题 警务装备中的化学问题 侦查和物证鉴定中的化学问题 禁毒中的化学问题 消防中的化学问题 重大活动安全中的化学问题 其他。 　　2、安保领域中的化学问题：安保中的新概念化学问题 侦检炸药、毒品等危险品中的化学问题 恐怖预警与危害评估中的化学问题 食品安全中的化学问题 人身防护材料中的化学问题 其他。 　　3、防化领域中的化学问题：防化中的新概念化学问题 防护技术发展中的化学问题 反化学恐怖技术中的化学问题 化学事故中的化学问题 化武履约技术中的化学问题 其他。 　　4、化学研究、生产等领域安全中的化学问题。 　　承办单位：1.北京微量化学研究所 2.中国人民解放军防化研究院 3.中国人民公安大学 4.首都师范大学 　　会议主席：何林涛(单位：北京微量化学研究所) 　　会议负责人：郑九天(单位：北京微量化学研究所) 　　会议联系人：吕强(单位：北京微量化学研究所) 　　通讯地址：北京市海淀区新建宫门路15号北京微量化学研究所 邮编：100091 　　联系电话：010-62861820 传真：010-62861820 电子信箱：lvqiang73@sina.com 　　八、环境化学(1项)： 　　1.持久性有机污染物论坛2010暨第五届持久性有机污染物全国学术研讨会 　　时间：5月17日-19日 地点：江苏省南京市 预计参加人数: 350人 　　主题：垃圾处置与POPs污染：问题与对策 　　内容及范围：1. POPs分析方法 2. POPs污染源识别 3. POPs环境存在 4. POPs毒理效应 5. POPs处置技术 6. POPs减排技术 POPs履约对策 7. POPs物质筛选 8. POPs宣传教育。 　　承办单位：1.清华大学持久性有机污染物研究中心 2. 南京大学环境学院 　　会议主席：余刚(单位：清华大学环境科学与工程系) 　　会议负责人：黄俊(单位：清华大学环境科学与工程系) 　　会议联系人：郑慧婷(单位：清华大学环境科学与工程系) 　　通讯地址：清华大学环境科学与工程系 邮编：100084 　　联系电话：010-62771637 传真：010-62794006 电子信箱：zhenght@tsinghua.edu.cn 　　九、流变学(共2项)： 　　1.第七届全国液体和软物质物理学术会议 　　时间：10月20日-23日 地点：陕西省西安市 预计参加人数:100人 　　主题：交流近年来液体和软物质研究进展和成果 　　内容及范围：1.液态物理：液态结构、性质，液-固及玻璃化转变 2.受限液体，界面及微流 　　3.软物质中的相互作用和动力学 4.软物质中的自组织(装) 　　5.胶体、聚合物和软纳米体系的结构、性质和流变学 6.生命体系有关的软物质 　　7.颗粒物质 8.液态和软物质研究方法及其他。 　　承办单位：西北工业大学 　　会议主席：陆坤权(单位：中国科学院物理研究所) 　　会议负责人：赵晓鹏(单位：西北工业大学) 　　会议联系人：赵晓鹏、尹剑波(单位：西北工业大学) 　　通讯地址：西安西北工业大学应用物理系 邮编：710072 　　电子信箱：ermrlab@nwpu.edu.cn 　　2.第十届全国流变学学术会议 　　时间：11月13日-16日 地点：浙江省杭州市 预计参加人数: 200人 　　主题：1. 本构模型与本构理论 2. 多相/多组分体系流变学 3. 工业流变学 4. 电磁流变学 5. 岩土、地质与石油流变学 6.食品、医药与生物流变学 7. 天然材料及其加工流变学 8. 聚合物及其加工流变学 9. 流变学与教育 　　内容及范围：会议内容涉及流变学学科各研究领域，除交流我国流变学研究领域的最新研究成果以外，还将评选和颁发第二届中国流变学杰出贡献及第六届中国流变学青年奖，同时相关流变仪厂商产品展示。 　　承办单位：1.高分子合成与功能构造教育部重点实验室 2.　浙江大学高分子科学与工程学系 　　会议主席：赵晓鹏(单位：西北大学) 　　会议负责人：郑强(单位：浙江大学) 　　会议联系人：杨红梅(单位：浙江大学) 　　通讯地址：杭州市浙大路38号，浙江大学高分子系 邮编：310027 　　联系电话：0571-87953075 传真：0571-87953075 电子信箱：zhengqiang@zju.edu.cn 　　十、第五届全国实验区高中化学新课程实施成果交流会 　　时间：4月1日-3日 地点：山东省青岛市 预计参加人数: 500人 　　主题：高中化学新课程实施、教材使用和教学研究的成果及经验交流 　　内容及范围：1.高中化学新授课教学观摩与研讨 2.高考复习课观摩与研讨 3.实验区高中化学新课程实施成果交流。 　　承办单位：1. 北京师范大学化学学院化学教育研究所 2.　山东省教学研究室 3.　青岛市普通教育教研室 　　会议主席：王磊(单位：北京师范大学) 　　会议负责人：王磊(单位：北京师范大学) 　　会议联系人：赵玉玲(单位：青岛市普通教育教研室) 　　通讯地址：青岛市普通教育教研室 青岛市延安一路4号丁 邮编：266023 　　联系电话：0532-88876888 传真：0532-82734223 电子信箱：zhaoyl@qdedu.net 　　附：中国化学会2010年国际及地区学术会议计划

p 　　电 铁匠用砧台来锻造金属，美国科学家搭建出一个超微型“砧台”，能够在上面“锻造”分子，造成化学键断裂和电子转移。据介绍，这是首次仅通过机械压缩触发化学反应，可望带来更高效、精确和环保的化工合成技术。 /p p 　　化学反应的本质是化学键的形成和断裂，通常需要热、光或电触发，用纯机械手段来触发是个较新的研究领域。此前人们曾通过拉伸分子触发化学反应，但压缩方式尚未取得成功。 /p p 　　美国能源部SLAC国家加速器实验室和斯坦福大学研究人员在新一期英国《自然》杂志上发表报告说，他们利用金刚石产生巨大压强，再用结构牢固的碳硼烷分子作为“砧台”，把压强传递给比较“松软”的分子，使后者的化学键断裂。 /p p 　　实验中，研究人员让两块金刚石相互靠近，使其对放在中间的样本产生高达500吉帕斯卡的压强，约是地心压强的1.5倍。 /p p 　　被“锻造”的对象是铜硫团簇，实验显示，碳硼烷“砧台”能把金刚石装置产生的压强传递给铜硫团簇，致其变形。压缩过程中不仅发生化学键断裂，还使电子从硫原子移动到铜原子，产生纯铜晶体。 /p p 　　研究人员说，这项成果有助于研究压强对材料性质的影响，进而开发新型材料。如果能用机械压缩的方式简化一些重要的化学反应，也将为化工合成开辟新路，如降低合成氮肥的成本等。 /p p br/ /p

精确测定分子的化学结构、识别其化学物种一直是表面科学的核心问题，即使在单个分子层次上，分子结构、电子态及其激发态、化学键振动、反应动力学行为等多维度的内禀属性也表现出显著的特异性。分子多维度内禀参量的精密测量是一个极具挑战性的前沿问题。在国家重点研发计划“纳米科技”重点专项支持下，我国科学家发展了多种扫描探针显微成像联用技术，实现了对单分子在电、力、光等外场作用下不同内禀参量响应的精密测量，在单化学键精度上实现了单分子多重特异性的综合表征，突破了单一显微成像技术的探测局限。研究人员利用这一高分辨的综合表征技术，以并五苯分子及其衍生物作为模型体系，结合电、力、光等不同相互作用，实现了对电子态、化学键结构和振动态、化学反应等多维度内禀参量的精密测量。实验结果表明纳腔等离激元激发是导致特定吸附构型下C—H键选择性断裂的原因，阐明了Ag(110)表面吸附的并五苯分子转化为不同衍生物的机理。此外通过集成高灵敏度的单光子计数器，把拉曼光谱的实空间成像速度提高了2个数量级，成功地实现了并五苯分子化学反应前后的动态跟踪与测量。该多维度表征技术方法将为表面催化、表面合成和二维材料中的化学结构与物种识别，以及构效关系的构建提供可行的解决方案，在表面化学、多相催化等研究领域具有重要的科学价值。相关研究成果于2021年2月发表在Science上。

■ 高飞雪，吴凯，伊晓东本文总结了国家自然科学基金委员会化学科学部催化与表界面化学学科相关的国家重大科研仪器研制项目的资助概况及已批准项目的研制目标、仪器构成与应用领域，在此基础上，提出了项目申请与管理的一些建议与思考。前言 “创新科学仪器”是科学发展的原动力。运用科学仪器进行实验可以判定科学理论的正确性和准确性，发现新的现象，提出新问题，从而促进技术进步，推动相关领域的发展。国家自然科学基金委员会（以下简称“基金委”）于2011年设立国家重大科研仪器研制项目，面向科学前沿和国家需求，以科学目标为导向，资助对促进科学发展、探索自然规律和开拓研究领域具有重要作用的原创性科研仪器与核心部件的研制，以提升我国的原始创新能力【1】。我国“催化与表界面化学”近十年来得到了快速发展，某些领域的研究成果得到了国际上的肯定和关注，特别是在创新仪器研制方面瞄准国际前沿，超前部署，为今后做出原创性工作提供有力的技术支撑。希望这些与“催化与表界面化学”相关的创新仪器的成功研制将进一步推动“催化与表界面化学”的发展。一、重大科学仪器基金项目资助概况国家重大科研仪器研制项目包括部门推荐和自由申请两个亚类。自重大科学仪器研制项目设立以来，化学科学部共资助6项部门推荐的重大科研仪器项目，其中与“催化与表界面化学”相关的有4项，具体的重大仪器项目（部门推荐和自由申请）资助情况见表1和表2。表1 “催化与表界面化学”相关重大仪器研制项目（部门推荐）信息表表2 “催化与表界面化学”相关重大仪器研制项目（自由申请）信息表二、部门推荐类重大仪器研制项目在这里，我们重点介绍部门推荐类重大仪器研制项目的研制目标、仪器构成以及应用领域。1、高分辨多功能化学成像系统问题的提出：化学成像是近年来兴起的新型表征技术，它将光学成像与谱学测量相结合，可同时获得化学成份的含量和空间分布信息。由于时间和空间分辨率的限制，现有化学成像技术大多难以实现分子水平的原位检测；而且基本上是单一模式成像，难以进行分子结构和分子间相互作用的多组分/多参数分析和验证。研制目标：复杂体系中表界面分子结构和性能变化的原位、实时研究，突破材料化学、生命化学等前沿交叉领域研究的技术瓶颈。仪器构成与功能：高分辨多功能化学成像系统，以超分辨受激辐射耗尽STED光学成像为基础，将具有超高空间分辨的光学成像和质谱、光谱等谱学技术及扫描探针显微成像技术相结合，在对物质的形貌进行成像的同时，对其化学组成、表界面分子结构、分子间相互作用及其动态变化等进行分子水平的原位、实时、多参数表征。在此基础上，发展了纳米尺度和分子水平的化学成像新技术和新原理。仪器构成示意图见图1。应用领域：该仪器的建成和使用促进纳米化学、能源化学和生命化学等领域的研究取得新突破，为绿色化学、生物医药、电子工业、环境治理、能源资源等高新技术产业的发展提供高水平的综合实验平台。图1 高分辨多功能化学成像系统示意图2、基于可调极紫外相干光源的综合实验研究装置问题的提出：绝大部分现有能源和新洁净能源都涉及原子分子的物理化学过程，因此研究原子分子在气相和表面的化学物理过程一直是能源基础研究极其重要的方向。极紫外波段光源在气相原子分子和表面物种的探测中发挥着不可替代的作用。但是, 现有光源亮度较弱大大限制了在这一方向的研究能力。研制目标：研制一套基于高增益谐波产生模式的、超高亮度且具有超快时间特性的可调极紫外相干光源的综合实验装置，将先进相干光源的发展和原子分子和自由基的高灵敏度探测方法发展紧密结合起来, 将先进相干光源装置的研制与能源相关的基础物理化学研究装置的研制紧密结合起来, 希望在较短的时间内使该综合实验研究装置成为世界上独特的的基础物理化学实验研究平台。仪器构成与功能：该大型综合实验装置主要由高品质的电子直线加速器、极紫外激光高增益谐波产生放大器、极紫外光束线和实验站（含基元反应实验装置、表面光化学反应实验装置、分子束表面散射化学反应实验装置、生物质谱实验装置、中性团簇实验装置等）组成，产生的极紫外激光脉冲能量超过100 uJ，重复频率可达50 Hz，波长在极紫外区域（50-150 nm）完全连续可调，脉冲长度可实现30 fs/100 fs/1 ps切换。结合传统激光技术、离子成像技术、原子分子和自由基高灵敏度电离技术、高分辨质谱技术以及独特的UV-EUV泵浦-探测技术，该装置可以被广泛地用于研究光化学动力学、团簇结构及动力学、表面化学动力学、燃烧化学动力学、生物分子结构等能源化学相关过程的重要基础科学问题。仪器构成示意图见图2。图2 基于可调极紫外相干光源的综合实验研究装置结构图应用领域：该大型综合实验装置可用于燃烧、能源催化、大气化学、星际化学、表面科学和生物质谱分析等领域的研究。3、基于可调谐红外激光的能源化学研究大型实验装置问题的提出：化石能源的高效利用、能量转换与储存中的多相催化反应和电化学反应都是发生在表面和界面上的物理化学过程。研制基于可调谐红外激光的能源化学研究大型实验装置，从微观的原子分子尺度检测上述物理化学过程涉及的多种表面反应关键中间物种、自由基和激发态，对化石能源的优化利用和洁净能源的开发起着非常关键的作用。研制目标：国内第一个红外自由电子激光用户装置，同时也是国际上第一个面向能源化学研究的红外自由电子激光装置，使我国在低增益FEL振荡器装置研究方面达到国际先进水平，解决能源化学前沿科学问题。仪器构成与功能：结合当前自由电子激光等技术领域最新成果，该仪器由中红外到远红外波段连续可调的红外自由电子激光，和以其为光源的表界面反射吸收红外光谱、纳米红外光谱（空间分辨光谱）、和频光谱（时间分辨光谱）、光解离光谱和光激发光谱五条实验线站组成。该大型实验装置显著提升了从原子分子水平研究多相表界面过程（如（电）催化剂活性中心位本质、（电）催化剂作用机理和（电）催化反应机理）、团簇结构及其反应动力学和红外振动态激发分子反应动力学的能力。实现了原位/在线/工况探测过去只能间接推测而无法直接从实验上获知的能源化学反应关键中间体（如氧物种、表面－吸附分子成键振动等）的结构、解析相关的团簇结构及其动力学、获取分子振动激发对化学反应影响等全新的信息。发现新现象、揭示新规律，取得实验和理论的突破。仪器构成示意图见图3。应用领域：该仪器的建成将为解决能源化学的瓶颈问题的提供研究平台，使能源化学和材料化学相关领域研究取得突破性进展。图3 基于可调谐红外激光的能源化学研究大型实验装置结构图4、超高时-空分辨的离子化学研究系统问题的提出：离子是物质科学中的基本粒子之一，是稀土分离、核废料处理、离子电池、分子磁体、发光、相转移催化、土壤污染修复和离子通道等领域中重点研究对象。溶剂介质中离子化学的核心科学问题是离子溶剂化效应。溶剂化离子的结构复杂而动态，造成研究手段匮乏，理论处理棘手。研制目标：建造一套具有超高时-空分辨能力的离子化学研究系统，探索与发现离子化学中的新现象和新性质。仪器构成与功能：该系统的建成将为相对稳定的金属正离子和非金属负离子的制备提供普适的方法；所产生离子束通过电化学系统的加速、抽取、偏转、漂移和减速，软着陆到介质表界面或其它指定位置；综合利用软着陆离子束、分子束、低温和超高真空技术，实现原位制备单离子、溶剂化离子、离子对、离子配合物和聚集体等；结合超高空间分辨成像技术和超高时间分辨的超快多维光谱技术、测量单个离子的本征结构，研究受控的离子溶剂化过程，探究溶剂化离子的大小、结构、电荷和能量转移等；监控单一离子在多相表界面的迁移动力学，研究离子迁移与介质表界面结构、离子种类、离子大小和溶剂化效应等之间的内在关系；对具有特殊功能性质的稀土发光和磁学配合物，测量单个裸露离子或配位（或溶剂化）离子的光学及磁学性质等。整套仪器的主要参数指标包括：在空间分辨上约为0.01 ~ 0.1 Å；时间分辨上为fs ~ ns（不同能量测量范围）；在能量分辨上能达到0.1 ~ 1 meV；为达到软着陆目的，离子束的能量小于1 eV。仪器构成示意图见图4。应用领域：该仪器将在我国超纯稀土萃取、高端稀土功能材料开发、土壤污染中重金属处理、核废料处理中的放射性离子提取与转化、磁性分子材料的设计与制备、离子电池和储能材料的研制等重大应用过程提供技术平台。图4 超高时-空分辨离子化学研究装置的主要系统功能划分上述四项仪器研制项目（部门推荐）从可调谐极紫外自由电子激光到中远红外自由电子激光，使原可探测的光谱段扩展和增强。利用其对表界面活性中间物种等进行探测，特别是对很难探测到的甲烷等的关键中间物种、自由基和激发态进行有效探测及其随时间演化的动力学过程，以及中间体物种与催化剂表面成键的探测（大多在远红外区）等，为催化及能源化学领域反应路径和机理的理解提供了重要的直接实验证据。同时，成像与光谱和质谱结合，可同时获取表界面反应的物种定量和定性以及化学组成信息，为反应机制提供可视化证据。特别是结合超高空间分辨的成像技术和超快时间分辨的多维光谱技术，研究离子的本征性质和行为，是离子化学研究的前沿，将为能源、材料和环境等领域提供重要的技术平台。上述仪器的成功研制和发展的实验方法将进一步推动“催化与表界面化学”的发展，加速创新性原创成果的产生，为“催化与表界面化学”未来发展提供了重要技术储备，同时也反映了表界面化学表证方法的发展趋势。三、创新仪器和表征方法的发展态势表界面结构与性质的演变是表界面化学的研究核心，必须借助于先进的实验技术和表征方法，既要注重挖掘和综合利用现有的实验技术，又要注重利用新的科学原理来建立新的表征方法【2】。在材料结构表征技术中，原子分辨电子三维/四维技术、基于X射线、自由电子激光和同步辐射光源的三维相干衍射成像技术、4D扫描透射显微技术（4D-STEM）和电子叠层成像术（Electron ptychography）在原子水平上研究材料体系的组成、分布、结构与性质的时空变化，对于表界面物理化学至关重要。在真实催化反应条件下与同一时间尺度下，综合使用原位X射线吸收谱学(XAS, X-ray adsorption spectroscopy)、原位X射线掠入式衍射(GID, grazing incidence X-ray diffraction)、原位傅立叶变换红外光谱(IR，infrared Fourier transform spectroscopy)、引入外加扰动(如同位素切换)的瞬变动力学分析(TKA，transient kinetic analysis)、原位光电子能谱、原位固体核磁、光催化电荷转移过程全时空域成像、球差校正扫描透射电镜二次电子成像等多种表征技术，可以同时获得多种信息，有助于人们深入理解真实催化过程和催化作用机制，总结催化活性与催化剂的内在规律，为新型高效催化剂的研制提供科学依据。通过反应器的创新设计，在电极材料与电化学表界面（固液两相及气液固三相界面）工作条件下，协同联用和同步耦合原位X光吸收光谱、表面增强振动（红外和拉曼）光谱、扫描探针显微技术（SPM）与微分电化学质谱等原位表征技术是电化学前沿研究的强大工具。原位界面和频振动光谱（SFG）、液体环境中的电化学STM、引入光、电、力、温度等外场和液体、气氛等化学环境的透射电镜（TEM）、液固界面AFM、介质环境下的X射线吸收精细结构谱（XAFS）、液相体系中的圆二色谱法等是目前介质环境下表征技术的重点与难点。基于石英音叉轻敲模式的非接触原子力显微镜（Qplus NC-AFM）技术、非弹性电子隧道谱（IETS）、针尖增强拉曼光谱（TERS）、二维飞秒红外光谱、秒X射线激光脉冲、时间，空间与能量分辨的超快超宽频多维光谱、将皮秒级太赫兹脉冲耦合到STM针尖的太赫兹（THz）STM等技术是化学键与能量迁移表征技术发展的方向。四、建议与思考我国表界面化学的研究起步较晚，作为跨度宽广、应用普遍和意义重大的一门交叉学科，表界面化学在我国经过几十年的艰苦发展，其触角已经深入到物理、化学和其他相关学科的诸多研究方向，受到人们越来越多的重视。得益于我国经济的快速发展以及国家对基础科学研究的大量投入，近十几年来一批高端精密设备被引进、改造、创制并投入到实际研究之中，在解决催化及相关方向的关键科学问题取得了重要进展。但是，目前我国高端精密仪器的制造和创制能力还不足。一方面，重要的表面分析仪器和设备都是国外垄断，制约我国表面化学乃至基础科学的发展。另一方面，我国表界面化学的研究也在一定程度上依然存在着“跟风”和急于求成现象，导致研究创新性相对缺乏，在一些需要啃硬骨头和相对冷门的方向和领域的研究动力不足。例如，人们更多关注表面反应的静态表征，但对于表面反应的动态过程研究十分有限，理论研究也比较薄弱。再如，表面扩散动力学以及低维结构的生长动力学研究等缺乏足够的重视和深入的探讨，在表面量子态调控等方面也几乎是空白。重大科学仪器研制项目是科学基金资助体系中环境支撑的重要部分，是推动科学问题导向的创新仪器研制和原创成果产生的重要平台。科学基金在持续资助创新仪器的同时，不断完善仪器基金的后续管理和支撑条件。2018年化学部学科重组后，设立了仪器创制与大科学装置应用的申请代码（B0407）。表界面化学（B02）仪器项目的申请可选择任一代码。仪器基金的会评是在学科或学部函评的基础上，学部推荐后统一由计划局组织评审。近三年来，表界面化学相关仪器项目（自由申请）的申请数不多，结题项目的优秀率也不高。对于已经结题的仪器（部门推荐）项目，结题两年后还要开展后评估工作。主要考察仪器的科学目标和应用目标完成情况、依托仪器取得的重大科研成果情况、关键核心技术的掌握和推广应用情况、仪器核心器件自主可控情况和仪器运行及其稳定性，另外还考察组织管理情况，例如：依托单位履行职责情况（包括基础设施和配套设施建设、人员配备、运行经费保障、国有资产管理等）。同时注重考察仪器研制技术团队建设和人才培养情况，成果转化及对经济社会的影响。建议依托大科学装置和基金委资助的仪器研制项目，充分发挥研制仪器在解决相关科学问题中的重要作用。针对表界面的关键科学问题，鼓励高端精密仪器的制造和基于新原理的原创性仪器研制，注重挖掘和提升现有仪器的综合有效利用，发展基于大数据和AI技术的表界面研究新方法和新范式，注重培养仪器研制、设计加工和维护专业技术人才队伍，提升我国表界面化学创新仪器的研制能力，促进学科的全面快速发展。【参考文献】[1] 2021年度国家自然科学基金项目指南[2] 高飞雪, 伊晓东. 催化与表界面化学“十四五”发展规划概述, 中国科学: 化学, 2021, 51(7): 932. doi: 10.1360/SSC-2021-0121