中科院《2019研究前沿》：化学与材料科学TOP10热点前沿及新兴前沿解读

导读

11月26日上午，由中国科学院科技战略咨询研究院、中国科学院文献情报中心与科睿唯安联合举办的“2019研究前沿发布暨研讨会”在北京举行，会上向全球发布《2019研究前沿》报告和《2019研究前沿热度指数》报告。化学与材料科学领域 Top10 热点前沿主要分布在有机合成、电化学合成、先进材料、机器学习在化学和材料科学中的应用等领域。与 2013- 2018 年相比，2019 年 Top 10 热点前沿一半曾入选《研究前沿》报告，一半是首次进入，表现出既有延续又有发展的特点。

化学与材料科学领域 Top10 热点前沿主要分布在有机合成、电化学合成、先进材料、机器学习在化学和材料科学中的应用等领域。与 2013- 2018 年相比，2019 年 Top 10 热点前沿一半曾入选《研究前沿》报告，一半是首次进入，表现出既有延续又有发展的特点。

在有机合成领域，碳氢键活化连续成为热点前沿，今年突出了与电化学的结合；碳氮键活化和钳形有机催化剂都是第二次进入《研究前沿》报告，分子机器是首次进入。在电化学合成领域，电化学合成氨首次进入《研究前沿》报告。在先进材料领域，钙钛矿材料和高能量密度聚合物纳米复合材料都是连续入选热点前沿，有机超长磷光材料和纳米材料蒸发水技术首次入选研究前沿。近年来发展迅速的机器学习在化学研究中的应用方面的研究前沿首次入选该领域的 Top10 前沿。

在化学与材料科学领域共有 5 项研究入选新兴前沿，主要涉及光催化剂、 锌空气电池及半导体聚合物等材料类新兴前沿和非活化烯烃的官能化及含氧 化合物的合成等有机化学反应领域的新兴前沿。

多年来，光催化剂与聚合物 研究一直是化学与材料领域的热点研究方向。2013-2018 年催化剂领域的新兴 和热点前沿主要围绕制氢（2013 年）、含石墨烯的光催化剂制备（2014 年）、 不对称催化反应（2016 年）、卤氧化铋光催化剂（2018 年）等研究方向展开。2019 年针对光催化剂的研究与 2018 年一样，同样围绕铋系光催化剂，所不同 的是 2018 年的光催化材料是卤氧化铋（BiOX (X = Cl, Br 和 I)），而 2019 年的光 催化材料是钒（钨）酸铋（BiV(W)O4）。2013-2018 年聚合物领域的新兴前沿 和热点研究方向主要涉及聚合物的制备（2016 年、2018 年）及聚合物太阳能 电池（2013~2017 年均包含相关方向）两个研究领域，2019 年围绕聚合物的研 究焦点则转移到半导体聚合物在成像引导的光热抗肿瘤诊疗领域的应用上。锌空气电池，尤其是以杂原子（钴、氮等）掺杂的碳纳米材料（石墨烯、碳 纳米片等）作为电催化剂及电极材料用于锌空气电池的研究是今年首次出现 的全新的新兴前沿方向。采用远端迁移策略实现的非活化烯烃的双官能化及 以氧气作为氧化剂和氧源用于合成含氧化合物等也是首次出现在化学与材料 领域新兴前沿中的两个全新研究方向。

化学与材料科学领域：第一名中国的热度指数得分是第二名美国的两倍，但在具体研究前沿上，中美各具优势；德 国、新加坡和英国分列第三至第五

在化学与材料科学领域，中国的研究前沿热度指数得分为 26.53 分， 是美国的两倍，排名第 1，具有明显的比较优势。美国得分为 13.03 分， 排名第 2。德国、新加坡和英国得分分别是 4.44、4.21 和 4.02，排名第 3-5 名。在七个指标上中国和美国始终分列第 1 和第 2 名，德国、新加坡和 英国在几个指标上的排名略有变化。