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在国家自然科学基金项目（项目编号：21572095、21772081）等资助下，南方科技大学谭斌教授课题组首次实现催化不对称的四组分Ugi反应，成功挑战了这个近60年悬而未解的科学…

化石燃料储量有限，难以满足人类社会迅速增长的能源需求，氢气是一种高能量密度且不含碳的能量载体，可以作为化石燃料的替代品。利用从风能、太阳能等可再生能源转换得到的电能，通过电化学催化…

在化学合成与设计中，潜在结构的多样性是探索新化合物，功能材料的基础，但对于靶向设计具有特定性能的功能材料来说却是一个具大的挑战。然而，随着科技的发展，高性能集群的计算能力得到了大幅…

多共轭聚合物优点：柔性、可溶液加工、低成本 多共轭聚合物应用：柔性显示、电子皮肤和生物传感等功能器件中有潜在的应用价值。 技术难点：高均匀性的大面积加工是共轭聚合物作为有机半导体材…

自旋轨道耦合是量子物理学中基本的物理效应，它在拓扑绝缘体、拓扑超导、Majorana费米子等多种拓扑量子物态中扮演了核心角色。 由于拓扑的非局域特性，在拓扑相和拓扑态的判断上通常难…

石墨烯泡沫，是以准二维石墨烯作为基本组件，以无序堆砌为主要建构方式铰接而成的三维多孔材料，属于碳海绵的一种典型形式；其孔洞类型主要包含宏观结构孔和微观缺陷孔两种，尺度上可以小到纳米…

近几年，硅基集成电路的速度遭遇瓶颈、停滞不前，解决的办法之一是引入光子学器件，部分取代电子学集成电路中的信号处理和互联器件，这就要求光子学器件具有像电子学集成那样的小尺度和三维集成…

质子交换膜燃料电池具有零排放，能量效率高，功率可调等优点，是未来电动汽车中最理想的驱动电源，具有广阔的市场前景。 但是质子交换膜燃料电池的阴极端氧还原反应的动力学十分缓慢，需要使用…

功能性生物大分子（e.g. DNA、蛋白质的酶等）的固定可有效地提高生物大分子的生物活性和稳定性, 并有助于模拟和控制生物催化反应的进程。 金属有机框架（Metal-Organic…

少层黑磷作为一种新型二维材料，具有带隙随层数可调，载流子迁移率高的特点，在能量转换和存储、催化、生物医药等领域有着重要的应用前景。 但是，由于第五主族的磷原子上存在孤对电子，导致少…

传统锂离子电池均采用有机电解液，但有机电解液成本高、有毒、易燃易爆等无法克服的缺点，直接影响了商用锂离子电池的成本和安全性能。如果用水做电解液，则可彻底克服有机电解液所面临的问题，…

石墨烯的发现以及其具有的独特性质和应用价值激发了人们对其他二维材料的研究热情。其中由第V主族元素构成的单层材料由于具有较大的带隙、高的载流子迁移率以及“非平庸”的拓扑性质等特点，非…

聚合物太阳电池近年取得了不断突破，很大程度得益于新型有机半导体分子和聚合物的快速发展。 有机分子和聚合物通过结构裁剪可大范围调制其光、电和薄膜性质，从而实现区别于传统无机太阳电池的…

通过有机分子间的共价连接，自下而上地构建原子级精确的表面共价纳米结构是未来制造功能纳米材料和器件的重要手段。 然而，由于分子前驱体间共价反应通常有着不可逆性和不识别性，其反应生成的…

在铜基高温超导体中，一个广泛的共识就是超导来源于二维CuO2面。 从80年代发现铜基高温超导体起，大量的实验表明铜基超导是一个存在节点的d波配对超导体，其中著名的实验包括美国IBM…

近年来，将第一性原理计算与扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜（AFM）实验相结合已成为在原子、分子层次研究表面物理和化学过程的强有力手段，在实现小分子甚至单原子级别的操纵和表面…

压电材料是一类能够直接实现机械能和电能有效转换的功能电子材料，广泛应用于机械制造、电子通讯、军事等领域，在力、热、光、电、磁等功能转换器件中具有无法替代的作用。 压电材料按照材料形…

由于纯有机分子的旋轨耦合比较弱，长期以来有机材料室温下没有磷光。 最近，一系列实验发现在固相下纯有机化合物也会表现出高效室温磷光，但其发光效率和寿命不可兼得。 清华大学化学系帅志刚…

金属纳米颗粒的尺寸效应对负载型金属纳米材料的催化活性和选择性起着重要影响。 从几何结构上看：随着金属颗粒尺寸的减小，低配位原子逐步暴露且比例渐渐升高，显著改变催化材料活性中心的结构…

单原子催化剂或原子级分散金属催化剂的有效合成及应用，是近年来催化和材料研究领域非常重要的研究方向。由于活性组分的高度分散、金属利用效率的大幅度提升以及活性中心与相邻配位原子相互作用…