化學專業保研手冊-第十二章：化學前沿（總論）

為什麼要了解化學前沿？

最為直接的原因是考研會考：2015年山東師範大學物理化學試卷最後一題（15分）：簡述物理化學某一領域最新研究進展。當然，夏令營也會涉及。例如2015年上海交通大學夏令營筆試最後一題：請寫出三個化學前沿並談談你的理解。

然而，就算夏令營不涉及，我們也要了解前沿。因為科研工作只有走在前沿領域才能有所突破，有所成就。對化學整體發展趨勢的把握有助於找准自己位置，矯正研究方向。正如田中群院士所說：「有了前沿的眼光，才能發現新的前沿，成為『坐轎子的人』而不是『抬轎子的人』。」然而，開創化學前沿需要膽識與勇氣，梳理化學前沿則需要閱讀大量的科技文獻。自2013年起，湯森路透與中國科學院每年聯合頒布《科學前沿》，以總結當年各學科研究前沿。據此可知近三年化學前沿領域的發展變化：

2015年化學領域十大研究前沿

1. 銅催化的烯烴三氟甲基化反應

2. 聚集誘導發光化合物的合成、性質和用於細胞成像

3. 用於有機合成的磁性可循環催化劑

4. 高能量轉換效率聚合物太陽能電池

5. 用於活體成像硫化氫分子的熒光探針

6. MoS2薄膜電解水催化劑

7. MoS2/石墨烯納米複合材料作鋰離子電池負極

8. 超分子凝膠化學

9. 過渡金屬化合物用於熒光探測生化分子

10. 用於白光LED的熒光粉

2014年化學領域十大研究前沿

1. 鈉離子電池電極材料研究

2. 功能性金屬有機骨架化合物

3. 柱[5/6]芳烴的合成與主客體化學

4. 銠催化的碳氫鍵活化反應

5. 基於石墨烯的光催化劑

6. 石墨烯量子點的合成與應用

7. 碳酸酐酶抑製劑的研究

8. 石墨烯及其氧化物在生物醫學領域的應用

9. 基於聚合物的場效應晶體管和光伏器件

10. 高對映選擇性合成螺環化合物

2013年化學領域十大研究前沿

1. 優化的可見光光催化制氫

2. 釕或銠催化的氧化的C-H鍵激活

3. 聚集誘導發光的特徵和化合物

4. 有機合成中的光致氧化還原催化

5. 手性膦小分子催化不對稱反應

6. 納米孔DNA測序

7. 小分子溶液加工的體異質結型太陽能電池

8. 氮摻雜石墨烯

9. 卷輥加工的聚合物太陽能電池

10. 硅納米線組成鋰離子電池陽極材料

由此可知，化學前沿主要分為催化（光催化、異相催化、協同催化、不對稱催化、C-H鍵活化、循環催化劑等）、材料（電池材料、二維材料、碳納米管、金納米棒、稀土納米材料、鐵基超導材料、有機金屬骨架等）、熒光探針（量子點、納米火焰、多重檢測、分子信標、可控藥物釋放等）、表面檢測（表面增強拉曼光譜、電子顯微鏡等）、超分子化學等五個方面。

最近有點忙，先寫這麼多。大家可以自行查閱。第十二章是在閱讀文獻的基礎上加以整理而得。限於個人水平，必有疏漏和錯誤，希望大家體諒，並及時指正。

附錄：近兩年化學新興前沿（摘自 湯森路透·科學前沿）

2015年化學領域十大新興前沿

1. 有機光伏電池的電荷分離機理

2. 金屬鋰電極的枝晶抑制

3. 生物正交化學

4. 用於鈣鈦礦型太陽能電池的空穴傳輸材料

5. Fe3O4@C 納米材料作鋰離子電池負極

6. 用於不對稱氫化反應的鉗式鐵化合物催化劑

7. 用於不對稱氫化反應的鉗式鐵化合物催化劑

8. 非貴金屬電解水催化劑

9. 菲啶衍生物的合成

10. 1,2,3- 三氮唑衍生物用於合成雜環化合物

2014年化學領域十四個新興前沿

1. 高能量轉換效率聚合物太陽能電池

2. 使用手性陰離子的不對稱催化

3. 體異質結聚合物太陽能電池

4. 基於納米孔碳電極的超級電容器

5. 金納米棒的合成

6. 活性增強的可見光光催化劑

7. 選擇性吸附CO2的金屬有機骨架化合物

8. 直接芳基化縮聚法製備共聚物

9. 烯胺催化不對稱合成

10. 磁性納米可回收催化劑

11. 雙活化型金有機催化

12. 高性能的鈣鈦礦型太陽能電池

13. 鈀催化的脫羧醯化反應

14. 光引發聚合和光引發劑

個人公眾號：煙雨舟橫

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