10000个科学难题 化学卷》

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1、10000个科学难题》序序前言晶体缺陷的测定及其与固体性质的关系无机有序多孔材料的设计合成金刚石的化学合成高透量无机分离膜的制备上转换发光材料及其应用高性能非线性光学材料高压化学动力学稳定的高能材料手性自发拆分的预测与调控金属-金属（多重）键基于分子磁性的分子自旋电子学研究可用于量子计算机的分子磁体材料的设计合成有机导电磁体多铁分子材料功能配合物的可控合成分子间弱相互作用与功能超分子材料的调控分子影像材料智能配位聚合物分子材料过渡金属促进的硼-氢键活化金属药物的作用机理金属酶模拟硒蛋白的结构、功能与化学模拟重

2、元素的相对论效应复杂材料的第一原理电子结构方法所面临的挑战水结构之谜高转化效率的纳米材料太阳能电池高效的光分解水制氢纳米材料高效纳米储氢材料新型碳纳米材料纳米粒子为单元的多级次程序化组装生物无机材料的仿生化学超高比容量锂离子电池的纳米电极材料固态电极离子/电子输运过程及其耦合机理燃料电池新型质子交换膜能源转换中的非铂催化剂新型染料敏化太阳能电池由二氧化硅化学法一步制备高纯硅氢的安全高效储存金属氢的制备煤炭的低成本气化技术纤维素的低成本、规模化制备燃料乙醇界面有机光电效应过渡金属催化剂上N2催化加氢成氨的作用机

3、理问题催化剂活性基团的仿生组装多相催化反应机理和活性中心的表征甲烷选择氧化制有机含氧化合物的高效催化体系电催化表面结构效应减少机动车尾气污染的新型催化剂温室气体的捕集、储存和转化石油生物催化脱硫高效率热电材料超高密度信息存储材料有机分子磁体多功能内集成的单分子器件材料老化过程的化学动力学无机晶体结构预测材料/细胞界面结构及相互作用复杂体系的腐蚀电化学研究富勒烯的形成机理材料合成中分子有序组合体模板的机理问题分子有序组合体的理论模拟与设计表面增强光谱学的统一理论表面手性结构的形成、识别与控制电化学界面结构的理论

4、模型超临界流体中的微观聚集行为对化学反应热力学性质的影响水在生命化学过程中的作用分子反应的本质和控制时间分辨的化学反应动力学非正交轨道的价键理论Hamiltonian矩阵计算密度泛函理论及其应用普适的线性标度第一性原理电子结构理论能同时处理强相互作用和弱相互作用的密度泛函理论从弱到强电子耦合强度下的电子转移动力学和速率理论碳-氢键的活化碳-碳键的活化二氧化碳的固定和活化氮气的固定与活化有机化合物的直接氟化“绿色”氧化新型反应介质自由基、卡宾的选择性控制有机金属络合物催化性能的预测串联反应及多组分反应多样性导向

5、的有机合成手性起源手性催化活性天然产物的高效合成多糖/寡糖的固相合成天然产物的快速分离鉴定有机反应的时间分辨分子识别和自组装分子间弱相互作用的选择性和方向性超分子体系中的电子转移和能量传递光合作用的化学机制与应用手性农药“绿色”农药的分子靶标农药的生物合理设计农药的剂量传递链式缩聚反应螺旋选择性自由基聚合反应非石油路线合成高分子聚电解质的构象变化高聚物中的玻璃化转变现象的本质大分子体系的非晶液-固相转变链状大分子半结晶织态结构的调控高分子同体中的链缠结与网络结构光子学聚合物的构筑聚合物光子晶体聚合物太阳能材料

6、共轭聚合物分子的电荷传输机理模拟生物大分子聚集体功能的大分子自组装高分子仿酶中识别与催化的协同性生物材料的血液相容性人工肌肉材料仿生自修复高分子材料生物合成高分子材料的基础问题智能和靶向性医用高分子骨修复中的组织工程技术分析化学中的若干科学问题实时动态检测细胞内多分子相互作用的荧光共振能量转移体系的建立获取蛋白质的结构与功能信息的新方法可以直接给出分子结构的高分辨成像技术自由基动态原位检测与调控细胞功能研究卤键在化学和生物分子识别中真的很重要吗金属纳米粒子的等离子体共振散射及其筛选、纯化可控电化学信号放大方法

7、研究生物分子界面电子转移的基本行为与特征细胞之间信号传导的定量化糖生物学与蛋白质糖基化研究中的分析方法高灵敏度、高特异性电化学DNA生物传感器的研究复杂蛋白质样品的高效分离分析蛋白质复合物的大规模分离与鉴定广谱性手性化合物分离分析方法基于完整蛋白质的复杂体系全蛋白质组快速、灵敏定量技术生物大分子结构的NMR解析基于核磁共振的代谢组学分析技术微全分析系统的实现微流控芯片的液体混合生物芯片在蛋白质组学中的应用生命体系中单分子检测单分子DNA序列的测定方法研究纳米生物传感碳纳米管材料在分子成像以及癌症早期诊断领域的

8、应用基于量子点标记的生物活体动态示踪成像基于谱学成像的多功能纳米探针研究蛋白质分子印迹方法学研究金属组学元素形态分析复杂样品系统中特定组分的选择性分离鉴定高维多模数据的融合、解析与建模方法研究二阶张量校正（复杂体系干扰共存下多组分同时直接定量分析）小分子肿瘤标志物的发现和早期分析检测疾病的预警和诊断系统食品中药物残留的多组分快速检测仿生嗅觉和味觉传感器的研究和发展复杂基体环境样品的前处理高灵敏DNA