2024年11月27日，科睿唯安与中国科学院联合发布《2024研究前沿》报告，以文献计量学中的共被引分析方法为基础，基于科睿唯安ESI数据库中的13,318个研究前沿，遴选出了2024年自然科学和社会科学的11大学科领域排名最前的110个热点前沿和15个新兴前沿。报告帮助科研管理者和政策制定者洞察科研动向，以有限的资源来支持和推动科研进步。文末为报告全文，点击阅读原文即可跳转获取。
11大学科中的化学与材料领域的TOP 10热点前沿如下表1所示，热点前沿主要分布在能源化学、催化与表界面化学、材料化学等研究方向，包括硒化锑薄膜太阳能电池、阴离子交换膜燃料电池和水电解池、氧化还原液流电池、水系锌离子电池无枝晶锌金属负极设计、酸性析氧电催化剂、过渡金属催化的烯烃双官能团化反应、吸附式大气集水研究、碳量子点发光材料和有机窄谱带发光材料、镧系单分子磁体研究。
化学与材料科学领域新兴前沿如下表2所示涉及有机太阳能电池、有机晶体管、锂金属电池三个方向，分别是用于高效有机太阳能电池的小分子受体材料、有机电化学晶体管、用于锂金属电池的聚合物固态电解质。
表1 化学与材料领域的TOP 10热点前沿
表2 化学与材料科学领域 新兴前沿
*表格均截取自《2024研究前沿》报告
文章导读
1
能源化学
题目：Macrocycle-based covalent-organic-polymer as efficient oxygen electrocatalysts for zinc-air flow batteries(基于大环化合物的共价有机聚合物作为高效氧气电催化剂用于锌空气流电池)
作者：Yiming Leng, Tengge Chen, Yuanyuan Yin, Jizhen Li, Xueli Li*, Zhonghua Xiang*
本研究通过合理设计大环共价有机聚合物（COPs）分子，成功制备出具有优异氧还原性能的Co基催化剂COPMCT-Co-900，并将其应用于锌空气流动电池，展示了出色的功率密度和循环稳定性，为高性能氧电极的开发提供了新思路。
DOI:10.20517/cs.2023.64
题目：Pore structure unveiling effect to boost lithium-selenium batteries: selenium confined in hierarchically porous carbon derived from aluminum based MOFs（孔结构展示效应有助于提升锂硒电池的性能：硒被包裹在由基于铝的MOFs衍生的分级多孔碳中）
作者：Hong-Yan Li, Chao Li, Ying-Ying Wang, Wen-Da Dong, Xi-Kun Zhang, Ming-Hui Sun, Yu Li*, Bao-Lian Su*
本研究通过铝基金属有机框架（MOFs）热解合成三种分级多孔碳材料，成功提高了锂硒电池的电化学性能，提供了减少穿梭效应、提升倍率性能和可逆容量的有效策略，为锂硒电池的实际应用提供了新的思路。
DOI:10.20517/cs.2023.16
题目：Advancements of non-viologen-based anolytes for pH-neutral aqueous organic redox flow batteries（非吡咯啉类基质负极电解液在中性pH水性有机氧化还原流动电池中的进展）
作者：Hong Sun, Feiyang Hu, Zirui Jiang, Zhiwen Cui, Mahalingam Ravivarma*, Hao Fan, Jiangxuan Song*, Duanyang Kong*
本研究概述了中性pH水性有机有机氧化还原电池（AORFB）的发展，重点介绍了使用无毒、可溶于水的有机负极电解液和廉价无机盐作为支持电解液的进展，特别是在非吡咯啉类有机负极电解液的分子工程设计与合成方面的研究成果，并展望了这一新兴领域的未来机会与前景。
DOI:10.20517/cs.2023.07
题目：Deciphering the interaction mechanism between copper and polysulfides for enhanced performance and cost-efficiency in quasi-sodium-sulfur batteries（解读铜与多硫化物之间的相互作用机制，以提高准钠硫电池的性能和成本效益）
作者：Haobin Song, Tong Li, Tingting He, Guanghui Chen, Chengjiang Deng, Dezhi Kong, Dong Yan, Hui Ying Yang*, Shaozhuan Huang*
本研究通过在醚电解液中使用Cu@碳纳米管阴极载体和非传统Cu电流集电器，成功克服了钠硫电池的钠多硫化物穿梭和反应动力学缓慢问题，显著提升了循环性能、速率能力和电极稳定性，展现出优异的放电平台和超稳定的循环性能，适用于大规模电网应用。
DOI:10.20517/cs.2023.22
题目：Recent progress of in-situ/operando characterization approaches of zinc-air batteries（锌空气电池的原位/操作过程表征方法的最新进展）
作者：Jian-Feng Xiong, Meng-Yin Wang, Ruo-Bei Huang, Jing-Hua Tian*, Jian-Feng Li*, Zhong-Qun Tian
本文简要介绍了氧化锌电池（ZABs）的工作原理及面临的挑战，并重点阐述了七种用于ZABs研究的原位或操作过程中的表征方法，包括XCT、OMI、TEM、MRI、XRD、拉曼光谱和XAS，展示了具体的研究示例，并探讨了ZAB表征的未来发展方向。
DOI:10.20517/cs.2023.46
题目：The emerging Sr2FeMoO6-based electrocatalysts for solid oxide electrochemical cell: synthesis, modulation and applications（固体氧化物电化学电池中新兴的基于Sr2FeMoO6的电催化剂：合成、调控和应用）
作者：Yuanfeng Liao, Xiuan Xi, Hao Chen, Jianwen Liu*, Xian-Zhu Fu, Jing-Li Luo*
本综述总结了双钙钛矿Sr2FeMoO6（SFM）在固体氧化物电池（SOCs）中的应用进展，重点讨论了其合成、调制方法及电催化剂性能，并评估了离子调控对SFM电催化剂的原位析出效果，最后展望了其在电催化领域的未来发展方向。
DOI:10.20517/cs.2023.47
2
电催化
题目：Nanostructured intermetallics: from rational synthesis to energy electrocatalysis（纳米结构金属间化合物：从合理合成到能源电催化）
作者：Mingcheng Zhang, Qianqian Liu, Weipei Sun, Ke Sun, Yucheng Shen, Wei An, Lu Zhang, Hui Chen*, Xiaoxin Zou*
本综述介绍了金属间化合物的反应合成方法及其在能源相关电催化应用中的最新进展，重点讨论了金属间化合物的结构稳定性、常见合成策略以及其在电催化中的广泛应用，并展望了未来的发展方向。
DOI:10.20517/cs.2023.17
题目：Recent advances in nonmetallic modulation of palladium-based electrocatalysts（非金属调节钯基电催化剂的最新进展）
作者：Caikang Wang, Xian Jiang*, Yufei Wang, Yawen Tang, Juan Zhou*, Gengtao Fu*
本综述分类讨论了不同非金属元素（如H、B、C、N、O、P、S）掺杂对钯基催化剂电催化性能的调节作用，详细分析了掺杂策略、优化方法及相应的催化增强机制，并展望了非金属修饰钯基纳米催化剂面临的挑战和未来发展方向。
DOI:10.20517/cs.2022.34
题目：Strain engineering of two-dimensional materials for energy storage and conversion applications（二维材料的应变工程用于能量存储和转换应用）
作者：Xing Peng, Long Chen, Yifan Liu, Chao Liu, Honglan Huang, Jinbo Fan, Pan Xiong*, Junwu Zhu*
本文总结了应变工程在二维（2D）材料中的应用进展，重点讨论了通过应变调节2D材料的物理化学特性在能源存储、光催化和电催化中的应用，并展望了未来的挑战和发展方向。
DOI:10.20517/cs.2023.34
题目：Trapezohedral platinum nanocrystals with high-index facets for high-performance hydrazine electrooxidation（使用高指数面的梯形铂纳米晶体进行高性能联氨氧化反应）
作者：Sheng-Nan Hu, Na Tian*, Meng-Ying Li, Chi Xiao, Yao-Yin Lou*, Zhi-You Zhou, Shi-Gang Sun
本研究制备了由{311}高指数晶面包围的梯形铂纳米晶体（TPH Pt NCs），并研究了其在肼氧化反应中的催化性能，发现其在0.20 V时的特定活性显著高于其他晶面铂纳米晶体，同时展现出优异的稳定性，计算结果表明，Pt(311)有助于促进肼的去质子化，提高氧化活性，为高性能肼燃料电池催化剂的设计提供了重要参考。
DOI:10.20517/cs.2022.32
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Chemical Synthesis (CS, Online ISSN: 2769-5247) 是一本在线出版，严格同行评议，金色开放获取的国际学术期刊，旨在为所有化学领域研究人员提供展示和获取具有开创性的研究成果、深刻见解的评论和热点研究方向的学术交流平台。本刊由OAE Publishing Inc.主办，比利时那慕尔大学、武汉理工大学苏宝连院士担任主编，于2021年11月正式上线。截至目前，CS 编委团队共141人，期刊已出版158篇高质量文章，四卷四期文章正在陆续出版中。期刊文章范围横跨整个化学合成科学领域的研究成果，涵盖合成方法、理论计算或仪器方法在分子/纳米水平上获得的产品（材料）的性质研究、催化、能量转换和存储、生物医学、医药、环境保护和修复等。目前已被Scopus、CAS、 J-Gate、CNKI、Dimensions、Lens等数据库收录。所有文章均为开放获取出版，一经发布可立即阅读、下载、分享和引用！真诚欢迎您的投稿！
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