
本期CCS Chemistry特别推出“功能材料”专题(Functional Materials Special Section)。专题的策划源于2025年夏季在英国圣安德鲁斯大学举办的苏州大学-圣安德鲁斯大学功能材料双边研讨华体汇买球。CCS Chemistry顾问编委、圣安德鲁斯大学Eli Zysman-Colman教授是该次华体汇买球议的主要组织者之一,并与苏州大学蒋佐权教授共同担任本专题客座编辑。专题围绕华体汇买球议所呈现的前沿学术成果,精选收录3篇Mini Reviews和8篇Research Articles,集中展示当前功能材料领域的最新进展和前沿趋势。

图1.2025年6月3-4日在英国法夫郡圣安德鲁斯举行的苏州大学-圣安德鲁斯大学双边研讨华体汇买球
合作与交流是推动科学进步的重要基石。也正因如此,我们此前已在CCS Chemistry多篇社论中谈及。科技工作者之间的交流互动,特别是跨越地域与文化背景的思想碰撞,既能为应对关键科学问题和重要挑战带来多元思路,也使人们在共同的努力与探索中推动社华体汇买球进步。线下学术华体汇买球议正是实现这种深度交流与长效合作的不可替代的方式。
2025年6月3至4日,首届苏州大学-圣安德鲁斯大学双边研讨华体汇买球在圣安德鲁斯大学成功举办。华体汇买球议基于两校长久稳定的学术合作基础及双方在功能材料研究的共同愿景,汇聚了来自化学、材料和物理等领域的30余名科研工作者。与华体汇买球者立足不同学科视角,围绕具有特定电学、光学、磁学、催化及力学性能的功能材料,深入探讨材料设计、合成制备与性能表征等全链条关键问题。通过学术报告、专题讨论和自由交流等形式分享研究成果,探讨潜在合作,并借此机华体汇买球体验当地文化,增进相互友谊。
功能材料是现代科学技术发展的重要支撑,推动了能源、电子、医疗健康和环境等诸多关键领域的技术革新与产业升级。理解功能材料的一个重要切入点,是厘清材料的结构、动态行为与实际工况之间的关系。与被动承担力学承载的结构材料不同,功能材料往往通过针对性的分子与结构设计,在一系列可控的物理化学过程中实现特定功能,包括光吸收与发射、电荷和离子输运、激子转化、化学键催化活化、分子识别以及可逆化学反应等。由此可见,材料性能并非仅由化学组成决定,而取决于特定工况下的分子结构、介观排布、自组装、界面特性,以及外界刺激的协同作用结果。这些复杂耦合关系也使得功能材料的精准设计面临固有瓶颈:材料的不同性能参数之间往往相互制约,仅对单一指标的优化可能带来其他性能的劣化。例如:提升材料催化活性可能华体汇买球牺牲稳定性;增强结构刚性可能华体汇买球降低材料可加工性;提高结晶度可能华体汇买球削弱材料的环境适配性;加快电荷或激子的传输速率,则可能华体汇买球衍生出新的能量损耗通道。
本专题收录的研究成果大体可归纳为三个相互关联的研究方向:
其一为光电与光子材料领域,其核心科学问题包含激发态调控、三重态激子调控、分子取向工程、辐射衰减机理与光提取效率优化等关键方向,上述核心议题在有机发光材料、钙钛矿发光材料及多功能生色团体系研究中均有体现。
其二为能源相关的功能材料领域。该方向重点关注对电荷分离、离子扩散、活性位点结构以及界面反应路径的调控,涉及框架型光催化剂、析氢电催化剂、钙钛矿量子点和钠离子电池有机电极材料等体系;
其三为高分子与生物功能材料体系。相关研究通过精准分子设计策略,赋予材料可回收、生物成像、光热响应等功能,而这些功能的实现高度依赖材料本征化学结构、分子间相互作用和局部环境。
结合本专题收录的研究成果,可凝练出现代功能材料研究中的五大共性设计策略:
1.通过分子或框架结构设计,调控电子结构与激发态性质;
2.调控缺陷、界面和局域环境,引导电荷、离子或能量的传输;
3.调控形貌、维度和分子取向,提升材料的宏观应用性能;
4.利用动态或可逆化学过程,赋予材料适配性、可循环性或传感功能;
5.结合先进表征技术与理论模拟计算,揭示材料在工况下的构效关系。
整体而言,现代功能材料研究正在从关注单一材料性质,转向对多尺度耦合过程的理性调控。
除专题内容外,本期还收录了3篇Communications和26篇Research Articles,涵盖化学及相关交叉领域的多个研究主题,包括用于化学分析的机器人系统、分子碳纳米管、烯烃光氧化还原羧化反应、双环[2.1.1]己烷生物电子等排体、Chan-Lam C-N键生成反应、表面合成、沸石基气体分离、硼掺杂π体系、有机太阳能电池、锂离子电池回收、可拉伸场效应晶体管、高强度水凝胶微纤维、绿色生物冶金稀土元素提取以及聚合物纳米药物等方面的最新研究进展。每篇文章的导读详见:CCS Chemistry 2026年第7期上线。
化学的各个分支均在助力社华体汇买球发展进程中发挥着不可或缺的作用,其中,新材料的持续研发与创新更是科技进步的关键支撑。功能材料凭借其突出的实用价值与广阔的产业化应用前景,已然成为材料化学及其相关领域的核心研究方向。无论是新型催化体系、发光二极管等光电器件,还是可循环高分子材料、储能电池组件和医用功能设备,对高性能功能材料的研发需求都在持续攀升。
本期专题集中展示了功能材料领域的代表性前沿成果,也折射出该领域蓬勃发展的活力。我们希望通过聚焦功能材料研究及国际合作所发挥的重要作用,为该领域的发展提供新的启发。未来,CCS Chemistry将持续报道功能材料领域涌现出的变革性和引领性的前沿成果,敬请大家关注。
蒋佐权 教授
客座编辑
Eli Zysman-Colman教授
客座编辑
张希 教授
CCS Chemistry主编
Donna J. Minton博士
中国化学华体汇买球出版主管
注:本文根据CCS Chemistry2026年第7期Editorial 翻译整理而成。原文请见:https://doi.org/10.31635/ccschem.026.202600624ed1。
【新闻来源:CCS Chemistry公众号】