《物理化学学科前沿与展望》由国家自然科学基金委员会化学科学部组织编写，80余位我国物理化学研究领域的专家学者分别阐述了有关研究方向目前的研究现状、挑战性科学问题及未来发展趋势，在此基础上，提出我国物理化学未来应重视的发展方向与领域。全书共分十二篇，首先向读者介绍了我国物理化学"十二五"期间的发展整体规划，而后分别就物理化学中的实验方法和手段、理论化学方法及其应用、结构化学、催化化学、分子反应动力学、胶体及表/界面化学电化学与分子电子器件、光物理与光化学、化学热力学、生物物理化学和能源、材料、环境等相关领域中的物理化学研究内容进行了介绍。
    《物理化学学科前沿与展望》可供从事物理化学及相关学科的科研工作者参考，也可作为高等院校化学、化工专业及相关专业的教师和研究生的参考用书。

《中国化学科学丛书》序
前言
第一篇 发展展望
“十二五”物理化学发展展望

第二篇 物理化学中的实验方法和手段
固体核磁共振发展中的挑战性科学问题与机遇
金属相关蛋白质的结构研究
催化材料合成机理的紫外及深紫外拉曼光谱研究
针尖增强拉曼光谱技术的研究现状以及机遇和挑战
手性分子的手性振动光谱研究
纳米尺度表/界面化学发展中的挑战性科学问题与机遇
单壁碳纳米管的控制生长——现状与挑战

第三篇 理论化学方法及其应用
理论计算化学研究进展及挑战
量子化学中的挑战性科学问题与机遇
加强密度泛函理论的研究与应用
价键理论方法研究的进展与展望
电子转移动力学和速率理论方法的发展和应用
构建新一代极化分子力场——开展化学、生物、界面体系的新模拟
粗粒化模拟方法在复杂体系中的发展动态与趋势
生物理论化学中的挑战性科学问题及机遇——生物体内质能输运及信息传递机制
开发与模拟
演生现象的思考
多相复杂催化反应的理论催化模拟与预测
介观体系的理论模拟
分子器件的理论研究
马尔可夫态模型及其在分子动力学和系统生物学中的应用
介观化学体系统计力学规律与方法的研究
计算化学软件——撬开化学与生命奥秘宝库之门的利器

第四篇 结构化学
对结构化学发展中的挑战性科学问题与机遇的一点思考
金属配位功能分子中的开关效应
多孔配位聚合物在催化中的应用——研究现状和未来发展
结构化学在材料科学研究中的作用及其中的三个重要方向

第五篇 催化化学
绿色新路线合成沸石和介孔沸石催化材料
烃类选择氧化催化领域分子筛材料面临的挑战与机遇
非油基资源催化转化过程中的几个挑战性科学问题
低碳化学的挑战与机遇——羰基合成化学
若干非沸石类酸性催化剂的研究
太阳能光解水的挑战和思考
离子液体中的物理化学——挑战性科学问题与机遇
等离子体与催化

第六篇 分子反应动力学
分子反应动力学研究的挑战与机遇
分子反应动力学理论及其软件的发展
锥形交叉和高维量子动力学
燃烧过程中的物理化学问题

第七篇 胶体与表/界面化
关于胶体与界面化学发展的几点思考
表面活性剂溶液研究的技术介绍
分子有序组合体研究的挑战与机遇
胶体模板法合成形貌可控的无机微纳结构
功能表面材料构建中的单分子层化学及其面临的主要挑战
有机一无机杂化超分子反胶束——新的组装体系与新问题
生物标记用水溶性纳米粒子的研究进展
分子的表面组装与反应研究
分子尺度下光催化分解水微观机理研究

第八篇 电化学与分子电子器件
开放结构、高表面能金属纳米晶体催化剂
重要化学电源体系及其相关基础研究的剖析与展望
锂离子电池技术的前沿与发展趋势的思考
燃料电池研究中的关键物理化学问题
高能二次电池关键物理化学问题
光电化学的机遇——纳晶染料敏化太阳能电池
固/液界面的形成、结构和性质
分子电子器件研究中的挑战性科学问题和机遇
“分子材料与器件”研究中的挑战性科学问题与机遇

第九篇 光物理与光化学
光物理及光化学研究中的挑战性问题
发展稀土配合物基发光探针涉及的若干科学问题
超快时间分辨复杂分子动态结构的若干新趋势
光催化过程的超快光谱研究

第十篇 化学热力学
能源材料热化学研究的挑战性科学问题与机遇
化学热力学在绿色化学中的地位和作用
超额光谱——研究分子间相互作用的新思路

第十一篇 生物物理化学
生化反应途径的人工调控
共轭聚合物材料在疾病相关生命体系研究中的挑战与机遇
DNA纳米结构组装在研究多弱相互作用协同中的应用
核酸的手性识别
纳米粒子在高通量生物分子筛选中的应用探讨
活性仿生体系——马达蛋白的分子组装与物理化学机理研究

第十二篇 能源、材料、环境等相关领域中的物理化学
生物质热解油品位提升及平台化合物高效转化利用过程的催化问题
能源发展中的机遇与挑战
新颖热电材料的设计合成、结构与热电性能关系研究
环境催化研究中的挑战性科学问题和机遇
二次有机气溶胶(SOA)研究进展与展望葛茂发