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有机双自由基是指存在两个未成对电子的开壳结构分子或离子，具有与电子完全成键的闭壳结构有机分子不同的化学性质和物理效应，在有机电子学、自旋电子学、量子器件等前沿科学领域具有重要的应用前景。然而，有机双自由基通常具有较高的化学反应活性，为分子设计、材料制备和性能优化带来了巨大挑战。近年来，有机双自由基备受关注，采用拓展共轭结构、改变稠并方式、以及向共轭骨架引入杂原子等分子设计策略，造就了一些结构特...

超流是指物质在特定条件下表现出的无摩擦、无粘性、熵为零、无限热导的量子现象。自1938年液氦的超流现象被观测到后，该研究领域的科学家已四次获得诺贝尔物理学奖。仲氢与氦-4类似，是不可区分的玻色体系，且质量更小。因此，仲氢是下一个最有可能具有超流性质的热门物质之一。1998年，Grebenev等(Science1998,279, 2083)将探针分子置于氦滴中，通过高分辨率红外-微波光谱研究分子在量子溶剂中的微观转动动力学，开启了微观超...

可控自由基聚合，通过可逆终止或链转移来实现对自由基聚合的调控，具有分子量可预设、分子量分布可调、拓扑结构与构型的设计性强等特点，广泛应用于功能聚合物的合成。尽管可控自由基聚合取得了令人瞩目的成就，但目前该领域仍然存在亟待解决的重要科学问题，包括聚合活性和效率的提高、超高分子量的获取以及聚合物构型与组装体形貌的可控制备等。针对以上问题，安泽胜研究组长期从事可控自由基聚合研究，取得了如下成果：1）开...

金属空气电池性能优良、结构简单、安全可靠且绿色环保，是应对当前日益严峻的能源问题和环境问题的优选方案，目前已引起该领域广大科研工作者的极大兴趣，有望在新能源汽车、便携式设备、固定式发电装置等领域获得应用。然而，金属空气电池目前的实际综合性能如循环寿命、倍率性能、能量转换效率、安全性等方面均离实用化有很大差距。这些是金属空气电池在基础理论研究和应用开发方面均进展缓慢所致。吉林大学徐吉静课题组长期...

手性结构及其调控与生命现象密切相关。人体中存在多层次的手性结构，并且很多重大疾病也伴随着具有手性结构物质的生成。然而在复杂生理环境中的手性结构的手性信号极弱且难以分辨。表面等离子体纳米粒子可与可见和近红外光发生共振，有助于手性信号的增强和放大。表面等离子纳米粒子与手性生物分子相结合，为手性材料的制备及其在生命医学中的应用带来了新的机遇。吉林大学刘堃课题组在手性纳米材料的设计、合成与构筑等方面开...

晶态有机多孔材料(covalent organic framework, COF)是由轻质元素（如C、H、O、N、B等）通过共价键连接形成的具有周期性网格结构的多孔聚合物。这类材料具有自身独特的优点，比如低密度、高比表面积、稳定的框架结构、易于修饰改性和功能化等，因此目前在气体分离、异相催化、能源储存、光电器件、传感设备以及药物传输等领域已经开展了相关的研究并呈现出优异的应用前景。吉林大学方千荣教授研究组近年来主要致力于高稳定性COF...

有机发光自由基是自由基家族中比较特殊的一类化合物，集光、电、磁性质于一身。在有机磁学、自旋电子学、有机光电、荧光探针和化学传感等领域具有广阔的应用前景。吉林大学李峰教授研究组2015年创新性地提出并实现了自由基的双线态电致发光（Angew. Chem. Int. Ed.2015,54, 7091）。以此为开端，自由基发光材料与器件效率不断提高（ACS Appl. Mater. Interfaces2016,8, 35472;Chem. Mater.2017,29, 6733;J. Phys. Chem. Lett.20...

结晶性高分子广泛存在，其在高分子材料中占据非常大的比例。高分子结晶相的结构对材料的力学及光电性质等诸多性质具有重要影响。从纳米尺度研究高分子链结构对结晶过程、晶体结构以及材料力学性质等的影响规律，对于进一步揭示结晶机制、建立链结构与材料性能之间的联系、设计发展高性能高分子材料具有重要意义。吉林大学张文科研究组近年来致力于开展高分子晶体体系纳米力学性质研究，于2011年首次报道了聚氧乙烯（PEO）单晶体...

分子筛是一类具有规整微孔结构（孔径小于2纳米）的晶体材料，其孔道内存在可调变的酸性和氧化还原活性位点，这些特性使得分子筛成为在现代工业催化及石油化工领域中应用最为广泛的催化材料。相较于其他负载型金属催化剂，分子筛负载金属催化剂具有更小的金属尺寸及超高的热稳定性，同时在催化反应中展现出优异的择形催化性能，近年来被广泛的应用于诸多重要的工业催化过程及化学储氢等前沿能源领域。浸渍合成法是最常用的制备分...

有机光电功能材料因其独特的电子结构和特性，在材料、能源、信息、生命科学等领域展现出巨大的发展前景，受到科学界的广泛关注，是目前国际上竞争极为激烈的前沿科学研究领域。其研究的核心目标之一就是阐明结构与性能的关系，在分子水平上进行材料结构的有效调控，实现对材料体系的构筑并赋予材料独一无二的崭新功能。通常情况下，有机发光材料在自由单分子状态的物理化学特性与分子聚集体的特性有着巨大差别，这是由于分子间...

在外部刺激下荧光颜色会发生可逆转换的固态有机π-共轭材料，由于其在传感器、防伪等领域具有广泛的潜在应用，因此备受科学家们的关注。最近，实现多晶相晶体间的单晶到单晶的转变，已经作为在分子水平上揭示荧光响应的内在机制的一种重要策略。然而，迄今为止，在具有不同发光特性的多晶相晶体间表现出可逆的多刺激响应发光转换的有机材料非常少见，仅有少量报道。共晶策略为设计合成刺激响应发光材料提供了一种新颖而有效的方...

丙烯是一种非常重要的石油化工原料，被广泛地应用于生产聚丙烯等具有高附加价值的重要化学品。近年来，页岩气产业的迅速崛起，为丙烷脱氢制丙烯反应创造了丰厚的利益空间，丙烷脱氢已成为全球工业化生产丙烯的重要路线之一。截至目前，铂基催化剂被认为是最优异的丙烷脱氢反应催化剂。然而，负载型铂基催化剂（尤其是具有超小金属尺寸的催化剂）在持续的高温反应中极易结焦失活，且金属粒子也易于烧结变大，导致催化剂的催化性...

由于体系中同时存在没有被中和的Lewis酸和Lewis碱，“沮丧”Lewis酸碱对（FLP）可以催化许多特殊类型的反应。包括小分子有机反应和高分子合成等。吉林大学张越涛教授课题组一直致力于FLP催化高分子活性聚合的研究，并取得一系列开创性成果。最近，他们利用FLP活性聚合体系快速且大量地聚合甲基丙烯酸甲酯（MMA）等四种亲疏水性不同的单体，实现DHDM（double high (molecular weight anddpnvalue) and double multiple (monomers...

碳点作为一种新型的荧光材料，应用前景广泛。碳化聚合物点（CPDs），更加准确地定义了碳点材料中典型的化学结构；碳化聚合物点的研究极大地推动了该领域的结构命名分类、长波区发射调节、以及荧光机理等科学问题的解决和光电及生物医学应用的探索。吉林大学杨柏教授研究组2013年报道了多官能度小分子单体水热交联聚合反应合成碳化聚合物点（Angew. Chem. Int. Ed.,2013,52, 3953.）。该研究成果入选2013年度中国百篇最具影响国...

介孔材料凭借其超高的比表面积、大而均一可调的孔径和孔容以及独特的孔道结构等本征属性，在催化、吸附与分离、生命医学、能源存储与转换、传感等领域有着广泛的应用前景。介孔材料的合成方法是基于混合溶剂体系的湿化学方法，调节骨架前驱物分子与模板剂之间的相互作用触发并诱导无机-有机自组装，制备过程中有机溶剂的大量引入和传统有机表面活性剂作为造孔剂导致成本昂贵且产率产量较低，极大地限制了介孔材料的基础科学研究...