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锂离子电池中有机电极的节能

31月2019日

具有共轭电子结构的有机化合物因其高容量和环境友好性，正逐渐成为锂离子电池阴极的研究热点。为了使这些阴极切实可行，有机电极通常与金属离子结合以提高其能量密度。金属离子的加入，然而,通常会危害电极的结构完整性，缩短电池寿命。

最近,三组中国研究人员证明，提高电解质浓度可以有效延长金属有机阴极的寿命。研究人员研究了亚铜四氰基奎奴二甲烷(CuTCNQ)，一个铜^{2 +}-含有机锂离子电池阴极，并观察其对7m LiClO循环稳定性的显著改善₄电解液与1m电解液的比较。这项工作是最近发表的ChemComm.

在1 M LiClO的典型稀释电解质中切割₄表现出不满意的稳定性。第一次循环充电容量达到~ 180mah /g，但在第一次放电后，它明显下降到23毫安时/克(图1a)。与此同时,电解液从透明变为黄色（图1b）。由于TCNQ的解散。这些观察结果清楚地表明，CuTCNQ在稀释的电解质中迅速分解。

图1.(a)含碳酸乙烯(EC)的液体电解质中CuTCNQ的第一个循环充放电剖面，碳酸丙烯酯（PC）和1 M LiClO4（1 M LiClO4 EC/PC）。（b）显示第一次充放电循环前后电解质颜色的照片。

CuTCNQ在浓度大于1m的电解质中更稳定。当LiClO₄浓度增加到3米，5米和7米，连续充放电50次后，CuTCNQ的比容保持在~ 25mah /g，~（70）毫安/克，~ 110 mAh / g,分别(图2)。所有这些能力均高于100 M LiClO中的CuTCNQ₄在相同的循环数（<10 mAh/g）之后。此外，电解质几乎没有变色，提示小TCNQ溶解(图2b)。

Cutcnq稳定性的提高与Li的形成有关。⁺克罗₄^{- - - - - -}浓电解液中的离子对(图2c)。随着LiClO的增加₄浓度,李⁺ClO₄^{- - - - - -}倾向于形成与溶剂分子协调的离子对。溶剂配位减少了可溶解TCNQ的游离溶剂分子的数量，从而最大限度地减少TCNQ的溶解。

图2.(a)不同LiClO4浓度电解液对CuTCNQ循环稳定性的影响。（b）显示不同LiClO4浓度下50次充放电循环前后电解质颜色的照片。(c)超浓电解液(如7米)。

这项工作为降低CuTCNQ的容量衰落提供了一种简便的方法。该策略可以扩展到稳定锂离子电池中的其他金属有机阴极。

要了解更多信息，请阅读：

锂有机电池的高浓度电解质实现了可持续循环

应黄春芳王,刘庆菊、黄云辉

化学。共同体。，2019年,55岁,608 - 611

博主:

刘天宇获得博士学位。(2017)加州大学新利手机客户端化学系，美国的圣克鲁斯。他热衷于科学传播，向公众和具有不同研究专长的科学家介绍尖端研究。他是一个博客作者化学。共同体。和化学。Sci.有关他的更多信息可在网址：liutianyuresearch.weebly.com/.

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通过碳包覆来缩小析氢催化剂的尺寸

2018年11月20日

氢气是一种零排放的能源，有望取代日益减少的化石燃料。电解水是获得氢气的一种可持续方法，但是这个非自发的过程需要电力来进行。因此,利用析氢反应（HER）催化剂降低电解能耗或降低电解过电位。

由于超细纳米颗粒具有较高的催化活性，研究人员正致力于将其作为催化剂。例如,据报道，纳米钌颗粒的催化活性比大块钌催化剂高100-200%。不幸的是,由于纳米粒子易于聚集在一起，制备分散良好的纳米粒子具有挑战性。

最近在ChemComm，朱富强,来自常州大学的秦勇和同事们:中国应对了这一挑战。他们使用了一个基于ru的配位络合物和氰酸作为反应物，制备了由均匀分散在石墨烯薄片上的~ 2nm Ru纳米颗粒组成的高性能HER催化剂。在合成热退火过程中，复合物的配体和氰酸都分解成氮掺杂的碳壳层，覆盖在形成的Ru纳米颗粒上。这些壳层充当防止粒子聚集的间隔层(图1)。

图1.石墨烯薄片碳包覆Ru超细纳米粒子的合成实例。Tris(2,2 ' -bipyrindine)二氯化钌是钌纳米颗粒的前体。

在酸性和碱性电解质中，与未涂碳涂层(RuNC-5)的5nm Ru颗粒相比，2nm Ru颗粒(RuNC-2)具有更低的过电位和更高的电流密度(图2)。值得注意的是,2纳米颗粒在酸性电解质中的性能与基准铂催化剂相当（图2a中的红色和黑色曲线）。

图2.~ 3nm Pt纳米粒子(PtNC)的线性扫描伏安图2纳米Ru纳米粒子（runc-2）和5纳米Ru纳米粒子（runc-5），单位：0.5 m h₂所以₄(b) 1mkoh水溶液。

的概念原位新一代的保护涂层可以激发其他超微纳米颗粒的合成，从而将其催化性能推向新的高度。

要了解更多信息，请阅读：

一种在酸性和碱性介质中均具有极高活性的超细钌纳米晶体。

于通丽朱富强,刘洋勇,雍欣涛李永新、秦永新

化学。共同体。，2018年,doi:10.1039/c8cc08276f

博主:

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MOC这周我学到，是一个金属有机笼子。我很熟悉妈妈，财政部和暴民,但是主运行中心是一个新的。MOM(金属-有机材料)是一种由有机配体连接的金属节点构成的协调驱动组装。MOM包括MOF（金属有机框架）和MOC（金属有机笼）。MOF是一个扩展的网络，具有潜在的内部孔隙，MOC是一种离散的金属配体簇。这就是我想要的命名法。如果你坚持下去，你会发现我忘了一个!乌合之众是指一群研究生在公开研讨会上争夺免费咖啡。

董和山东师范大学的同事设计并制备了一种由铜（II）节点和三脚架配体构成的MOM催化剂，该配体由一个功能化为二酮的苯基轮组成。在氯仿中，这两种成分排列成含有两个三端配体和三个铜离子的分散的MOC组装体。簇内的铜离子以类似乙酰丙酮的方式，以准正方形的平面排列，各自配位到两个二酮基上。

二酮配位部分功能化三脚架配体的合成。

材料的一个有趣特性是它可以在主运行中心形式之间切换，溶于卤代溶剂，不溶性的MOF在加入1,4-二恶烷后聚集。1,4-二恶烷既是抗溶剂又是配体;铜和1,4-二恶烷之间的配位使分散的MOC笼相互结合，将它们排列成扩展的财政部结构。该行为可用于制备兼具均相催化和多相催化优点的实用催化剂，即均相催化剂通常效率更高，有选择性且容易学习，但是多相催化更容易回收和循环。有什么比在反应条件下使用均相催化剂更好的方法来解决这个问题，但当涉及到产品分离时，是异构的吗？

可逆金属有机笼MOC（左上）-MOF（右上）金属有机骨架转变介导的1，4-二恶烷的加入。所示的1,4-二恶烷之间的配位键(下图)。

可逆的MOC(左上)-MOF(右上)转变由1,4-二恶烷的加入介导。所示的1,4-二恶烷之间的配位键(下图)。

作者使用了A^三偶联反应在催化反应中体现了这一概念。A^三反应是过渡金属催化的，醛的多组分偶联反应，炔烃和胺。产品为丙炔胺，合成氮杂环化合物的实用合成中间体。A^三反应已被广泛研究，并能受到各种过渡金属催化剂的影响。它的通用性使其成为一个流行的选择，作为一个模型催化反应，以证明创新的想法在催化设计-正如作者在这里所做的。

配位驱动组件在合成不同可溶性材料方面具有独特的潜力，作者用于新型催化设计。这种特殊的金属配体组合能否应用于其他铜催化反应，还有待观察。然而，该原理提供了一种创新的方法，扩大了努力弥合均相催化和多相催化之间差距的各种方法的范围。

要了解更多信息，请阅读：

铜_三l₂金属有机笼^三-偶联反应:可逆配位相互作用触发均相催化和非均相回收

Gong-Jun陈,Chao-Qun陈,薛天莉马慧超和董玉斌。
化学。共同体。，2018年,54，11550 - 11553
DOI:10.1039 / c8cc07208f

关于作者

Zo_Hearne是蒙特利尔麦吉尔大学化学博士生，新利手机客户端加拿大由李昭君教授指导。她来自堪培拉，澳大利亚在那里她完成了她的本科学位。她目前的研究集中在过渡金属催化作用，在实验室之外，她是一位热情的化学导师和科学传播者。新利手机客户端新利手机客户端

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硫配位半导电金属有机骨架的诞生

22 OCT 2018

金属有机骨架(MOFs)是由金属离子或与有机配体协调的簇组成的结晶纳米材料。由于其构建模块的多功能性，MOFs具有多种功能，可作为气体分离器，传感器,催化剂,电极材料等.吴和苏州大学的同事进一步丰富了MOFs的结构多样性，中国具体地说,研究人员合成了一种带有四配位硫单元的半导体光纤。这一突破最近发表在ChemComm.

合成的半导体MOF（MCOF-89）的唯一性是其方形平面四配位金属硫结构。首次在财政部观察到。人们认为把一个硫原子放在MOFs的金属节点旁是极其困难的，由于金属硫键与传统金属羧酸键的键能差异较大。因此，加入硫原子可能会破坏MOFs的结构稳定性。

作者通过设计一个如图1所示的四坐标环境来解决这个挑战。四种锰硫键有效地增强了不稳定的S配位。采用溶解热法合成了MCOF-89_三首席运营官)₂硫脲是锰和硫的来源，分别。

图1.MCOF-89的结构。左边的插图是一个三维的格子结构(红色的，绿色和黄色的球代表氧气，锰和硫),右边的结构显示了mn-s正方形平面四配位构型（m=锰）。

合成的S-incorporated MOF是一种带隙为2.82 eV的半导体。此外，该MOF具有光活性，能够产生约1.9μA/cm的光电流。²在光照射下。

这一工作举例说明了分子设计如何能导致发现具有非凡结构的新型多导光纤。它还可以激发其他合成方案，以各种金属硫系化合物含有具有意想不到的性能的MOF。

要了解更多信息，请阅读：

方平四配位硫的半导体金属-硫族-有机骨架

尹华军杨分钟罗,周,魏王薛朝煌、吴涛

化学。共同体。，2018年,54，11272 - 11275

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阴离子如何对抗室内有机污染物?

24 SEP 2018

室内空气质量对公众健康至关重要。长期接触室内有机污染物，包括醛和苯同系物，大大增加患呼吸道疾病的风险。近年来,空气负离子(NAIs)已成为降解IOCs的理想材料。NAIs是产生负电荷的离子通过电离空气。然而,由于对分解反应机理的了解有限，影响了奈米清洗的安全性评价和推广应用。

清华大学的林金明领导的一组中国研究人员最近在ChemComm揭示反应机理的有力工具。他们建立了一个与NAI发电机集成的系统，IOC喷雾器和质谱仪（图1）。主要含有一氧化碳的奈伊_三^{- - - - - -}是由空气电离产生的。然后，这些阴离子混合并与喷雾器反应，将IOC送至质谱仪入口前。反应过程中产生的所有物质都通过惰性氮直接进入质谱仪。₂表征。

图1.综合系统的实验设置。

通过对反应中间体的识别，揭示了反应的实时动力学。一个共同IOC的质谱，甲醛、与CO反应时_三^{- - - - - -}如图2a所示。将质量电荷比（m/z）为45.10和60.10的两个显著峰分配给HCOO。^{- - - - - -}CO_三^{- - - - - -}，分别。此外，仅当存在甲醛时才检测到45.10峰（图2b）。根据这些观察，作者认为CO是甲醛降解的主要途径_三^{- - - - - -}是一氧化碳之间的反应_三^{- - - - - -}醛基的α-H原子。使用相同的仪器，作者还提出了CO之间的反应_三^{- - - - - -}苯的同系物或酯可以继续。

图2.(a) CO之间反应中间体的质谱_三^{- - - - - -}还有10ppm甲醛。（b）m/z=60.10和45.10峰的峰值强度随运行时间的变化。7 ~ 14.0 min甲醛存在。

本研究的结果可大大加深对奈米化学的认识。新利手机客户端它还可以用于研究其他涉及带电反应物的广泛化学反应的动力学。

要了解更多信息，请阅读：

质谱法实时表征负空气离子对室内有机污染物的分解

凌,于李,Mashooq汗孙家树和李金明

化学。共同体。，2018年,doi:10.1039/c8cc05795h

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财政部,ZMOFS和汽车

05 SEP 2018

Mohamed Eddaoudi和他在KAUST的同事已经合成了一种多孔金属有机骨架(MOF)，它是由羧酸功能化的咪唑连接剂与钇和钾离子配合而成。研究人员将这种材料归类为类似沸石的MOF（ZMOF），因为它的拓扑结构类似于天然存在的沸石矿物方沸石。

材料的结构，圆柱形通道和孔径测量值为3.8 x 6.2_，作为分子筛的预期用途，研究人员还发现，ZMOF可以根据小链烷烃的分枝程度对其进行分类。线性和单支链戊烷和丁烷被材料吸附不同的时间长度（线性异构体保留的时间长于其支链对应物），允许动力学分离，而二支链烷烃2,2,4-三甲基戊烷则完全被排除在外。预计该材料在原油精炼中有实际应用价值。将石油升级为更节能的燃料，减少排放。

ZMOF分子筛状金属有机骨架晶体结构，analcime (ana)拓扑结构，显示孔道和孔径。

方沸石Zmof晶体结构（安娜)显示通道和孔径的拓扑结构。

用于内燃机的石油是由低分子量、直链烷烃和支链烷烃。研究辛烷值（RON）是衡量石油性能的标准指标。并指示燃料在自燃(爆震)发动机前能承受多大压力。高压缩引擎,比常规发动机更节能，排放更少，需要高RON燃料。

罗恩随支链烷烃比例的增加而增加，因此，可以通过催化异构化得到的支链异构体来补充燃料。这个过程生成线性烷烃和支链烷烃的混合物，所以需要的产物必须通过分馏分离，这是能源密集型的。这就造成了一个两难的局面：高能燃料更节能，但它们的能源密集型生产降低了净效益。

作者设想了一种提高石油燃料RON的节能策略：将低RON的燃料泵入发动机，当它遇到由ZMOF基膜组成的分离室时。膜排斥并重定向二支链烷烃，有一个很高的RON，转向内燃机。低罗恩分数，由单支链烷烃和直链烷烃组成，通过ZMOF孔在下游进行进一步的重整过程。换句话说，低RON燃料，但是高铁燃料已经燃烧殆尽。

图中显示了ZMOF材料如何根据烷烃的分支程度来分离烷烃，从而升级汽油。沸石状金属有机骨架石油重整

展示了常用小链烷烃的RON和ZMOF膜在汽油提质中的应用

在这项工作中，作者展示了Zmofs最大化能源潜力和减少石油基燃料排放的潜力，同时也提供了一个更一般的策略，即使用定制的材料对化学相似分子进行节能分离。

要了解更多信息，请阅读：

分子筛金属有机骨架分子筛改性汽油制高辛烷值安娜拓扑结构

M。婴儿H。Mohideen,优素福Belmabkhout,普拉桑特Bhatt,亚历山大Shkurenko,支杰晨卡里姆阿迪勒穆罕默德Eddaoudi。
化学。共同体。，2018年,54，9414-9417
DOI:10.1039 / c8cc04824j

关于作者

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玻璃球,微反应和魔术

2018年8月3日

反应容器是每种创新化学合成的固定变量，材料或催化剂。它可能像一个圆底烧瓶那么简单，也可能像一个单细胞那么复杂，和工业间歇反应器一样大，或者和试管一样小。

冯玉军和同事们，在中国四川大学，研究另一种反应容器:水滴。液滴是“液态弹珠”，由微升水组成，表面有细小的疏水颗粒。液体弹珠可用作反应容器来操纵小的液体体积，避免使用专门的微流体设备。在这篇通讯中，作者表明二氧化碳可以触发含有多种试剂的液滴的聚合，为了进行微尺度化学。新利手机客户端这项研究可能有助于开发高通量的分析程序，这些程序将受益于远程控制的诱导，如非常快或危险的反应。

作者合成了一氧化碳₂-由聚苯乙烯和PDEA混合物组成的响应粒子:带有叔胺辅助基团的甲基丙烯酸酯聚合物。胺对聚合物的性能至关重要：当脱氯时，粉末是疏水的，但是，暴露在二氧化碳中会使这种聚合物亲水性，因为它会将胺转化为碳酸氢铵盐。用一小片一氧化碳合成了液体弹珠₂响应性聚合物粉末。大理石的其余部分涂上了石松，具有疏水性的苔藓孢子，不含一氧化碳₂-反应性(琐事:高脂肪含量的番茄红素使它成为一个伟大的闪光粉，中世纪以来被魔术师使用）。

a）液态大理石，带有白色疏水/亲水性CO2响应斑点和粉色（染色）石松粉。B)两颗液体弹珠在CO2暴露一分钟内结合。C)聚结原理

a）带白色一氧化碳的液态大理石₂-反应性斑块和粉红色(染色)石松粉。B)、C) CO上两种液体弹珠结合的照片和示意图₂曝光

意识到公司₂-诱导化学，新利手机客户端两个含有不同化学试剂的液态大理石与Co并排放置。₂-位于两个大理石界面的反应性粉末。在接触一氧化碳后₂反应性粉末变得亲水并分散到两个玻璃球内的水溶液中，使它们结合，使试剂在一个容器内发生反应。作者用这种方法做了几个反应，均有明显的颜色变化用于快速分析:氧化还原(过硫酸盐和碘，高锰酸盐和过硫酸盐),络合(淀粉和碘)，取代(溴水和苯酚)和化学发光(鲁米诺，过氧化物和铁氰化物)。

作者在这篇文章中指出，化学的创新不应该局限于反应本身;新利手机客户端我们选择的船可以在实际的水平上扩大可能的范围。在一张完全不切实际的便条上，在液体弹珠中远程控制微反应听起来像一个魔术，与覆盖在其表面的石松闪粉产生共鸣。

要了解更多信息，请阅读：

一氧化碳₂-液态大理石中的触发微反应

Xinjie罗,Hongyao阴,西安本部,新苏,于俊峰。
化学。共同体。，2018年,之前的文章
DOI:10.1039 / c8cc01786g

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化学通讯海报奖得主为第二届早期职业生涯研究会议的rsc -大环和超分子化学小组新利手机客户端

2018年8月02

纪尧姆·德·波博士(左)主持ChemComm亚历山大埃尔米奖（右）。

2^ndrsc -大环和超分子化学(RSC-MASC)小组的早期职业研究人员会议于27日举行新利手机客户端^th2018年7月，在曼彻斯特大学，英国。这次为期一天的研讨会由李博士主持。Guillaume de Bo（曼彻斯特大学）是超分子领域的博士生和博士后研究人员。

会议包括从提交的摘要中选出的15次会谈，所有的参与者都被邀请来展示海报。当天以安东尼·戴维斯教授(布里斯托尔大学)关于“仿生碳水化合物识别:水中碳水化合物的主客体化学”的全体讲座结束。新利手机客户端

ChemComm很荣幸能主办这次成功的研讨会。亚历山大埃尔米（爱丁堡大学）收到ChemComm海报奖，为他的海报标题'理解溶液中芳香分子的堆积相互作用。

恭喜所有人ChemComm!

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酶的Rube Goldberg机器:一种用于检测尿嘧啶dna -糖基化酶的生物发光开关

06年7月2018年

来自济南山东师范大学的一个研究小组，中国开发了一种检测尿嘧啶DNA糖基化酶的高灵敏度无标签检测方法。从DNA分子中去除尿嘧啶的一种DNA修复酶。尿嘧啶是一种RNA碱基，当尿嘧啶通过胞嘧啶的脱氨作用出现在DNA中或者在DNA合成过程中误传，这个错误可能导致突变。

尿嘧啶DNA糖基化酶活性降低与许多疾病状态有关，包括人类免疫缺陷和布鲁姆综合征。一种遗传性疾病，与癌症风险增加有关（除其他症状外）。开发敏感的方法来量化尿酸- dna糖基化酶，将有助于早期诊断此类疾病，并提高对dna修复机制的理解。作为概念的证明，研究人员发现，这种方法可以定量HeLa癌细胞裂解液中的酶。

他们的方法让我想起了Rube Goldberg机器，通过一系列相连的，机械步骤。一个步骤的完成会触发另一个步骤的开始：例如一排多米诺骨牌掉落到大理石上，反过来,滚下轨道。在这项工作中，一种酶的作用返回另一种酶的首选底物产品。冒着稍微偏离的危险，在OkGo的音乐视频中，我们可以看到Rube Goldberg机器的一个更为壮观的例子，那就是“这也是应该通过的”，仓库大小的机器的一次拍摄，以滚动车为特色，摇摆钢琴，流水和滚球，所有要执行的任务(剧透警报)爆破乐队成员的脸与彩色油漆。

该策略从尿嘧啶DNA糖基化酶的作用开始，通过一系列酶反应以生物发光信号结束。

作者的策略包括使用七种不同酶和三种核酸探针的一系列连续步骤。首先是一个含有一个游离尿嘧啶碱基的双链DNA探针：尿嘧啶DNA糖基化酶的理想诱饵。这种酶和另外两种酶的作用，在一个基底切除的过程中，DNA骨架断裂和添加富含胸腺嘧啶的序列，产生大量尾巴富含胸腺嘧啶的单链DNA分子。这些分子与富含腺嘌呤的RNA探针杂交生成RNA-DNA双链体。一种酶消化RNA部分，释放一磷酸腺苷单体，转化为三磷酸腺苷（ATP）。激活萤火虫荧光素酶所需的能量输入。荧光素酶催化荧光素氧化形成氧化荧光素，并伴有大的生物发光信号。因此,uracil-DNA糖基化酶的检测灵敏度比最先进的荧光和发光法高1-2个数量级。

与传统的rube goldberg机器不同，以不必要的复杂性为特征，在这种“酶促rube goldberg机器”中，每一步都有特定的用途，并用于放大最后一步的信号。这被称为“三环级联信号放大”，它使酶的高度敏感检测。

燕,Qing-nan李Chen-chen李chen yang。
化学。共同体。，2018年,54，6991 - 6994
DOI:10.1039 / c8cc03769h

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第十六届主客及超分子化学研讨会化学通讯海报奖得主新利手机客户端

26军2018

2018年6月2日至3日，在日本东京理工大学举办了第16届主办嘉宾和超分子化学研讨会。新利手机客户端新利手机客户端

这个年度研讨会涵盖了与分子识别和超分子化学有关的化学科学的各个方面，新利手机客户端新利手机客户端包括关于分子间相互作用的讨论。该活动包括佐佐木重树博士的专题讲座，并邀请林隆博士和Ariga Katsuhiko博士进行讲座。

ChemComm很高兴宣布ChemComm海报奖授予Hiroshi Koganezawa来自东京科学大学的一篇题为新利手机客户端“用螺氟烯和吡咯部分合成[2]轮烷”.

干得好，HiroshiChemComm!

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锂离子电池中有机电极的节能

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铜A3耦合使用可切换的均匀/非均匀催化剂

硫配位半导电金属有机骨架的诞生

阴离子如何对抗室内有机污染物?

财政部,ZMOFS和汽车

玻璃球,微反应和魔术

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酶的Rube Goldberg机器:一种用于检测尿嘧啶dna -糖基化酶的生物发光开关

第十六届主客及超分子化学研讨会化学通讯海报奖得主新利手机客户端

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