分类： 化学

来源：《先进功能材料》

台湾大学、阳明交通大学与清华大学的研究团队通过精密调控非富勒烯受体材料的侧链长度，成功将有机太阳能电池的能量转换效率提升至18.13%。研究合成了一系列具有不同长度柔性侧链的“C形”分子（CB系列），发现侧链长度适中的CB16分子能在与给体聚合物PM6共混时，形成既避免过度聚集又保持有效电荷传输通道的理想互穿网络。该结构经超快光谱与同步辐射X射线散射验证，确保了电荷的高速传输与优良的热稳定性。这项研究为通过分子结构设计推动下一代高效、柔性有机光伏技术发展提供了明确路线。

来源：《二维材料》

曼彻斯特大学联合英国国家物理实验室及全球15家顶尖研究机构，通过透射电子显微镜开发出一套可靠的单层石墨烯厚度检测方法，成功制定了新的国际测量基准。该研究系统评估了电子衍射技术在实际应用中的不确定度与潜在误差，形成了可在常规实验室推广的标准化操作流程。相关成果已被纳入即将于2026年发布的ISO/TS 21356-2国际技术规范，为石墨烯在轻量化汽车、电子器件等领域的产业化应用提供了关键的质量保证依据。

来源：《科学进展》

中德意国际团队研究发现，大气液相（云、雨、气溶胶水）中的α-酮酸（如丙酮酸）在光照下可生成氢过氧化物，进而产生过氧化氢，该过程贡献了大气液相中观测到的5%-15%的H₂O₂。α-酮酸广泛来源于生物源与人为源前体物（如异戊二烯、芳香烃），此前其大气重要性被低估。研究结合实验室实验与CAPRAM模型模拟，首次定量揭示了该反应路径的pH与浓度依赖性。这一新机制影响颗粒物生成、污染物降解及硫酸盐形成，对改进空气质量与气候预测模型具有重要意义。

来源：《公共科学图书馆·遗传学》

美国怀特黑德研究所团队开发出一种无需辐射即可诱导植物大规模遗传变异的新方法。研究人员利用化疗药物依托泊苷处理拟南芥萌发种子，通过干扰DNA结构调控酶，在细胞修复过程中产生可遗传的基因组大片段缺失、重复与重排。约三分之二的处理株系表现出叶片形态、株高、育性等可见性状改变，且成功在传统“孤儿作物”木豆中筛选出耐盐品系。该方法依赖常规实验室操作，避免了辐射诱变的物流与监管限制，为难以进行遗传转化的作物提供了高效创制遗传多样性、加速性状改良的新工具。

来源：The Conversation

当前化学合成依赖人工经验，效率低且难以复现。为突破这一瓶颈，研究者提出构建“数字化学系统”（chemputer），将化学过程转化为可编程指令，使分子合成像计算机程序一样可编写、共享与精准执行。该系统结合AI与自动化设备，可实现自我优化与实时纠错。2025年，格拉斯哥大学孵化公司Chemify建立了首个“化学农场”，推动药物与材料研发向可迭代、自动化模式转型。这一变革旨在将化学从“手工艺术”彻底升级为数字驱动的科学。

来源：《德国应用化学》

西班牙瓦伦西亚理工大学团队开发出一种新型传感器，可快速检测饮料中的东莨菪碱（俗称“迷奸药”）。该传感器基于一种特异性“分子笼”结构，当识别到药物时，会释放荧光物质，在五分钟内产生强度与药物含量成正比的荧光信号。该方法灵敏度高、操作简便，无需复杂设备，适用于警方、法医及现场预防性筛查。团队正致力于将其集成至便携设备，并扩展用于检测其他违禁药物。

来源：《自然》

中国研究人员开发出一种新型无负极钠硫（Na–S）电池。该设计通过优化电解质，成功在室温下解锁了高电压硫氧化还原反应，实现了3.6伏的放电电压和高达2021 Wh/kg的能量密度。相较于锂基电池，该电池使用储量丰富的钠和不易燃电解质，预估成本极低，安全性更高。目前电解质腐蚀性和空气稳定性仍是实用化前需解决的问题，但其在电网储能等领域潜力巨大。

来源：《科学》

研究人员历经近十年，首次从一幅存疑的达·芬奇画作中提取出可能属于这位文艺复兴大师的DNA。这一突破由“达·芬奇DNA计划”团队通过生物预印本发布，旨在通过基因分析揭示其非凡天赋，并为艺术品鉴定与文化遗产研究开辟新途径。

来源：《先进材料》

查尔姆斯理工大学研究团队通过分子设计，成功制备出一种亲水且光吸收性能优异的共轭聚合物纳米颗粒。该材料可在模拟阳光照射下，高效催化水分解产生氢气，完全替代了传统制氢过程中必需的昂贵铂催化剂。实验显示，每克聚合物每小时可产氢30升，性能甚至优于部分铂基体系。这一突破为低成本、可持续的太阳能制氢技术开辟了新路径，团队下一步目标是在无需添加抗坏血酸等辅助剂的条件下，实现真正意义上的全水分解。

来源：《自然·通讯》

中国科学院青岛能源所与理化技术研究所团队开发了一种新型渗透能-电化学耦合系统，可利用含氯废盐水中的渗透能直接驱动氯气和氢气生产，无需外部电力输入。该系统采用质子选择性共价有机框架膜高效回收盐酸，并利用可逆Ag/AgCl氧化还原电对维持运行，实现了约150 L·m⁻²·h⁻¹的氯气产率且稳定运行超过7天。该技术有望与现有工业废酸回收流程结合，为高耗能氯碱工业提供绿色低碳的替代方案。