1. Nature：不對稱催化中對映體選擇性的全面預測
當面對不熟悉的反應時，合成方面的化學家通常會將已經報道的成功反應案例中的條件(試劑、催化劑、溶劑和添加劑)應用于其所需的與報道密切相關的新底物反應類型中，然而不幸的是，由于反應要求的細微差別，這種方法往往會失敗。因此，合成化學的一個重要目標是能夠將化學發現從一個反應轉移到另一個反應。
有鑒于此，美國猶他大學Matthew S. Sigman等人提出了一個整體的、數據驅動的工作流程，用于推導一組可用于樣本外預測反應的統計模型。作為一個驗證性的案例研究，作者結合了已發表的對映體選擇性數據集，是使用1,1 ' –雙-2-萘酚(BINOL)衍生的手性磷酸，對亞胺進行了一系列親核加成反應，進而建立的統計模型。這些模型揭示了傳遞不對稱誘導的一般相互作用，并允許將這些信息定量傳遞到新的反應組分。該技術為將全面的反應分析轉化到多種化學空間、簡化催化劑和反應發展創造了機會。
JoleneP. Reid & Matthew S. Sigman. Holistic prediction of enantioselectivity inasymmetric catalysis. Nature. 2019
DOI:10.1038/s41586-019-1384-z
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1384-z
2. Nat. Rev. Mater.：2D材料作為基于納米孔發電的新興平臺
從不同濃度的鹽溶液中提取能量的滲透發電技術可以為納米級和工業級應用提供有效的電源。在合成膜材料中使用離子選擇性通道或納米尺寸來產生電力。洛桑聯邦理工學院AleksandraRadenovic團隊概述了基于2D材料和固態器件的發電技術的現狀。討論了目前對氮化硼納米管和二維材料發電過程的理解，以及可用的制造方法及其對發電的影響。最后，概述了未來的研究方向，包括提高效率，將單孔擴大到多孔膜，以及解決與滲透發電二維材料的潛在實際應用相關的其他問題。
Macha,M., Marion, S., Nandigana, V. V. R. & Radenovic, A. 2D materials as anemerging platform for nanopore-based power generation. Nat. Rev. Mater., 2019
DOI:10.1038/s41578-019-0126-z (2019)
https://www.nature.com/articles/s41578-019-0126-z
3. Nat. Photon.: 兩鍶光學晶格時鐘的本振子實現時鐘穩定性的提高
因為對光學原子鐘超弦寬時鐘躍遷進行光譜分析是一個挑戰，其需要具有特殊光學相干性的本振子。激光穩定技術的進步使時鐘精度得以快速提高。一種基于低溫硅參考腔的新型超穩定激光器展示了迄今為止最長的光學相干時間。
近日，科羅拉多大學E.Oelker、J. Ye利用一個帶有兩個鍶(Sr)光學晶格時鐘的本振子來實現時鐘穩定性的提高。通過反同步比較，兩個時鐘的部分不穩定評估是4.8×10?17 /τ??√的平均時間τ(以秒為單位)。同步詢問使每個時鐘的平均速率為3.5×10-17 /τ - √，以量子投影噪聲為主，并在一小時的測量中達到6.6×10-19的不穩定性。在如此短的時間尺度內解決亞10 - 18級頻移的能力將影響時鐘在量子傳感和基礎物理中的廣泛應用。
Oelker,E. Ye, J. et al. Demonstration of 4.8×10?17 stability at 1s for two independent optical clocks. Nat.Photon. 2019.
DOI:10.1038/s41566-019-0493-4
https://www.nature.com/articles/s41566-019-0493-4
4. Nat. Commun.綜述: 光催化CO2甲烷化的基本原理及應用
化石天然氣（主要由甲烷組成）開采和燃燒會產生大量的溫室氣體，導致氣候變化。然而，最近的研究成果表明，可以通過光催化將CO2和水轉化為甲烷和氧氣來生產“太陽能甲烷”。這一方法可通過關閉碳循環，并以甲烷分子化學鍵的形式有效地儲存和運輸的太陽能，在實現可持續能源經濟方面發揮不可或缺的作用。近日，多倫多大學Ulrich Ulmer，Geoffrey A. Ozin團隊對光輔助CO2轉化為甲烷最新的研究進展進行了總結。
UlrichUlmer*, Geoffrey A. Ozin*, et al. Fundamentals and applications ofphotocatalytic CO2 methanation. Nat.Commun., 2019
DOI: 10.1038/s41467-019-10996-2
https://www.nature.com/articles/s41467-019-10996-2
5. Science Advances：單分子介導的POMs單團簇的組裝及其三維超結構
將原子級精確的團簇組裝成超結構，無論是在結構可調性方面還是在應用上均具有巨大的潛力。有鑒于此，清華大學Qingda Liu, Peilei He, Hongde Yu等人報道了一系列單團簇納米線、單團簇納米環以及由POM簇組裝的三維超結構。通過在分子水平上逐步調整相互作用，可以實現從單團簇納米線到單團簇納米環的構型轉變。利用多達15種POM團簇，可以得到一系列不同構型的單團簇納米結構。單團簇納米線和三維超結構在催化和電化學傳感領域的優異活性，說明了單團簇結構具備的普遍功能性。
QingdaLiu*, Peilei He*, Hongde Yu*, Lin Gu, Bing Ni, Dong Wang, and Xun Wang. Singlemolecule–mediatedassembly of polyoxometalate single-cluster rings and their three-dimensionalsuperstructures. Science Advances. 2019
DOI:10.1126/sciadv.aax1081
https://advances.sciencemag.org/content/5/7/eaax1081
6. ScienceAdvances: 無熱解過程實現具有高催化性能的氮配位單原子催化劑
氮配位的單原子催化劑(SACs)由于具有最大化的原子利用率和高催化活性因而成為電催化研究的熱點。SACs的精準設計和可控合成對于其實際應用至關重要，但遺憾的是，由于常規的合成過程涉及到高溫熱處理因而常常會導致不可預知的結構變化和隨機的原子排布。
在本文中，北京化工大學的ZhonghuaXiang 等利用富含全π共軛鐵酞菁的共價有機框架(COFs)發展了一種無熱解工藝來制備具有高催化性能的SACs. 這種方法不是通過熱解在碳基質上隨機生成Fe-N配位組分，而是通過COF網絡和石墨烯基質之間的分子間相互作用鉚接原子設計良好的Fe-N-C配位催化中心。這種單原子催化劑在氧還原催化反應中表現出優異的動力學交換電流密度（是Pt/C對照組的四倍），同時在以Pt/C作為空氣電極的鋅空電池中也表現出良好的循環穩定性。
PengPeng, Lei Shi, Feng Huo et al, A pyrolysis-free path toward superiorlycatalytic nitrogen-coordinated single atom, Science Advances, 2019
DOI:10.1126/sciadv.aaw2322
https://advances.sciencemag.org/content/5/8/eaaw2322
7. Nano Lett.：核殼和中空Ag/Ag2S納米粒子的電化學合成
近日，美國猶他大學Henry S. White等人提出了一種電化學方法，用于在單個銀納米顆粒中金屬-半導體相變的合成、表征和動態監測。在HS-存在的水溶液中，銀納米粒子在金微電極上的隨機碰撞和吸附引發了Ag到Ag2S的部分轉化。
每個發生反應的銀納米顆粒都有一個連續的瞬變電流。瞬變電流的特征形狀與以往報道中單個納米粒子電化學反應的記錄不同，在恒定的電位下，其特征形狀高度一致。與外加電位無關，當納米顆粒中約80%的Ag轉變為Ag2S后，電化學轉化會突然停止。通過TEM和EDX表征發現，得到的產物是核內有孔隙以及無孔隙的核@殼Ag@Ag2S納米粒子二者的混合物。通過對瞬變電流的庫侖分析得出的核殼納米粒子的平均尺寸與TEM測量值可以較好的吻合。
DonaldA. RobinsonHenry S. White*. Electrochemical Synthesis of Individual Core@Shelland Hollow Ag/Ag2S Nanoparticles. Nano Lett. 2019
DOI:10.1021/acs.nanolett.9b02144
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b02144
8. AFM：基于陽離子聚天冬氨酸和柱狀[5]芳烴的超分子材料用于靶向抗菌
由致病菌引起的感染嚴重威脅著人類的公共健康，每年都有許多人死于耐甲氧西林的革蘭氏陽性金黃色葡萄球菌(MRSA)造成的感染。天津理工大學陳莉教授、高輝教授和吉林大學楊英威教授合作設計了四種具有不同側鏈長度的基于陽離子聚天冬氨酸和柱狀[5]芳烴的超分子材料。
陽離子季銨鹽基團可以使該聚合物插入帶負電荷的細菌膜中，進而導致膜的溶解、細菌含量的滲漏和病原體的死亡。并且這種可生物降解的聚合物除了可迅速清除MRSA外，還可通過其可裂解的骨架將微生物耐藥性降到最低。實驗也成功地將該系統應用于MRSA感染創面的體內愈合治療，進而為構建先進的抗菌生物材料提供了一種新的重要參考。
ShuzhenYan, Ying-Wei Yang, Li Chen, Hui Gao. et al. Biodegradable SupramolecularMaterials Based on Cationic Polyaspartamides and Pillar[5]arene for Targeting Gram Positive Bacteria and Mitigating Antimicrobial Resistance. AdvancedFunctional Materials. 2019
DOI:10.1002/adfm.201904683
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201904683
