1. Nature：鈉離子會(huì)影響生物鐘
視交叉上核（SCN）是人體的生物鐘，可在整個(gè)晝夜周期預(yù)期變化的情況下，自適應(yīng)地協(xié)調(diào)生理和行為的變化。這些反應(yīng)也可以由中樞滲透鈉傳感蛋白驅(qū)動(dòng)，從而抵抗在活動(dòng)期間滲透壓的意外增加。然而，滲透鈉傳感蛋白是否需要節(jié)律輸出網(wǎng)絡(luò)來驅(qū)動(dòng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)還不清楚。有鑒于此，加拿大麥吉爾大學(xué)的Charles W. Bourque和Claire Gizowski等研究人員，發(fā)現(xiàn)鈉離子通過興奮性GABA能途徑調(diào)控節(jié)律時(shí)鐘。1）研究人員發(fā)現(xiàn)，在Zeitgeber期間，即SCNVP（視交叉上核血管加壓素）神經(jīng)元失活的期間，給予全身性鹽注射（高滲鹽水）會(huì)激發(fā)SCNVP神經(jīng)元，并降低無顫動(dòng)產(chǎn)熱（NST）和體溫。2）高滲鹽水對(duì)NST和體溫的影響可通過SCNVP神經(jīng)元的化學(xué)遺傳抑制來預(yù)防，并通過體內(nèi)SCNVP神經(jīng)元的光遺傳刺激來模擬。3）解剖和電生理實(shí)驗(yàn)表明，表達(dá)谷氨酸脫羧酶（OVLTGAD）的滲透壓鈉敏感器官血管壁（OVLT）神經(jīng)元通過γ-氨基丁酸（GABA）的興奮作用將這些信息傳遞給SCNVP神經(jīng)元。4）OVLTGAD神經(jīng)元軸突末端的光遺傳激活在體外激發(fā)了SCNVP神經(jīng)元，并在體內(nèi)模擬了高滲鹽水對(duì)NST和體溫的影響。5）此外，OVLTGAD神經(jīng)元的化學(xué)遺傳抑制削弱了全身性高滲鹽水對(duì)NST和體溫的影響。最后，研究人員高滲鹽水顯著提高了小鼠的晝夜運(yùn)動(dòng)能力。OVLTGAD-SCNVP途徑的光遺傳學(xué)激活可以模擬這種效應(yīng)，而OVLTGAD神經(jīng)元的化學(xué)遺傳抑制可以阻止這種效應(yīng)。總的來說，這些發(fā)現(xiàn)表明，節(jié)律時(shí)鐘可以由非光生理因素來調(diào)節(jié)，并且這些因素可以通過節(jié)律輸出網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。Claire Gizowski, et al. Sodium regulates clock time and output via an excitatory GABAergic pathway. Nature, 2020.DOI：10.1038/s41586-020-2471-xhttps://www.nature.com/articles/s41586-020-2471-x
2. Nature Nanotechnology：鈣鈦礦和Au之間的物理接觸作用
鉛基鹵化物鈣鈦礦材料目前在光電化學(xué)器件中受到廣泛關(guān)注，但是鉛基鹵化物鈣鈦礦材料的電荷傳輸性能仍沒有很好的理解，特別是其中的接觸電阻、溫和條件中的較大程度上的回滯現(xiàn)象。目前，加州大學(xué)洛杉磯分校段鑲鋒等報(bào)道了一種通過范德瓦爾斯作用方法實(shí)現(xiàn)單晶鈣鈦礦薄膜材料在較小的界面破壞程度和原子級(jí)別干凈的界面上構(gòu)建較好的接觸作用的方法。和沉積方法得到的界面接觸相比，這種方法得到的界面接觸在廣泛的溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了2~3個(gè)數(shù)量級(jí)上的界面電阻降低，并且在80 K附近實(shí)現(xiàn)了超過2000 cm2 V-1 s-1的霍爾遷移率，超低的雙分子復(fù)合系數(shù)（3.5×10-15 cm3 s-1），在這種鈣鈦礦薄膜中獲得高于106的光電流增益。磁運(yùn)輸研究結(jié)果顯示，量子干涉引起了非常弱的定域作用，相位相干長度在3.5 K達(dá)到49 nm（和黑磷、InSe等載流子的濃度類似），該反應(yīng)結(jié)果為開發(fā)這種“軟格子”型材料的新型物理現(xiàn)象提供了經(jīng)驗(yàn)和范例。對(duì)基于范德瓦爾斯作用中的Au和鈣鈦礦材料接觸的器件的I-V性能，電阻隨不同溫度的變化情況進(jìn)行測(cè)試，并且顯示在低至3.5 K中依然保持線性I-V變化。在300 K中18.8 mW cm-2的藍(lán)光LED照射中，范德瓦爾斯作用Au和鈣鈦礦材料接觸器件的電阻在100 kΩ級(jí)別，沉積Au器件的電阻在20 MΩ級(jí)別。在20~3.5 K的范圍內(nèi)對(duì)磁阻進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在這種低溫中相位相干長度和溫度之間有近似線性變化關(guān)系。Yiliu Wang, et al. Probing photoelectrical transport in lead halide perovskites with van der Waals contacts, Nature Nanotechnology 2020
DOI：10.1038/s41565-020-0729-yhttps://www.nature.com/articles/s41565-020-0729-y
3. Nature Nanotechnology：扭角MoSe2/MoSe2體系
通過堆疊和扭曲方法構(gòu)建范德瓦爾斯異質(zhì)結(jié)能夠用于moiré超晶格結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，在過渡金屬硫化物的moiré超晶格中存在激子俘獲，Mott絕緣態(tài)，超導(dǎo)態(tài)等量子態(tài)，同時(shí)能夠作為獨(dú)特的Hubbard體系，其中的電子態(tài)能夠進(jìn)行探測(cè)和調(diào)控。并且在結(jié)構(gòu)上這種扭曲結(jié)構(gòu)會(huì)形成原子級(jí)別的重構(gòu)，并且會(huì)生成moiré疇。但是由于這種moiré疇導(dǎo)致的原子級(jí)別重構(gòu)導(dǎo)致的電子、激子性質(zhì)變化情況仍沒有很好理解。哈佛大學(xué)Hongkun Park、曼徹斯特大學(xué)Vladimir I. Fal’ko等報(bào)道了扭角在0°附近的MoSe2/MoSe2雙層扭角材料體系，實(shí)現(xiàn)了通過遠(yuǎn)場光學(xué)方法對(duì)每個(gè)疇區(qū)域的激子性質(zhì)進(jìn)行考察。1）這種MoSe2/MoSe2扭角體系中展現(xiàn)了破鏡/反演對(duì)稱性，并且展現(xiàn)出AB和BA疇中的界面層間相反芳香激子面外電偶極矩?；鶓B(tài)的Γ–K層間激子能夠在外加電場中發(fā)生翻轉(zhuǎn)，然而更高能量的K-K層間激子會(huì)由于發(fā)生場不對(duì)稱雜化作用。本研究結(jié)果說明了這種二維過渡金屬硫化物材料體系中晶體的對(duì)稱性能夠?qū)ぷ赢a(chǎn)生影響，并可能用于實(shí)現(xiàn)非常見的拓?fù)湎到y(tǒng)，通過對(duì)疇的控制構(gòu)建超表面，量子發(fā)射陣列等。2）作者通過MoSe2/MoSe2中的扭角處理構(gòu)建了AB/BA兩種疇結(jié)構(gòu)，并且通過扭角和面外電場的控制能生成不同的偶極激子陣列結(jié)構(gòu)。此外，通過場依存偶極翻轉(zhuǎn)作用能將相互吸引的激子相互作用調(diào)整為相互排斥的狀態(tài)。Jiho Sung, et al. Broken mirror symmetry in excitonic response of reconstructed domains in twisted MoSe2/MoSe2 bilayers. Nat. Nanotechnol. (2020)
DOI：10.1038/s41565-020-0728-zhttps://www.nature.com/articles/s41565-020-0728-z
4. Nature Materials：鈣鈦礦/硅串聯(lián)太陽能電池供電的高性能太陽能液流電池
農(nóng)村地區(qū)用電需求的日益增長帶來了諸多挑戰(zhàn)，同時(shí)也為發(fā)展分散的電氣化系統(tǒng)提供了巨大的機(jī)遇。具有低成本和緊湊的集成太陽能液流電池是一種很有前途的解決方案，然而，同時(shí)獲得高能量轉(zhuǎn)換性能和長器件壽命一直充滿挑戰(zhàn)性。近日，美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校金松教授，澳大利亞新南威爾士大學(xué)Anita Ho-Baillie報(bào)道了（FAPbI3)0.83(MAPbBr3)0.17（MA，甲銨；FA，甲酰胺）高效鈣鈦礦/硅串聯(lián)太陽能電池和基于堅(jiān)固的BTMAP-Vi/NMe-TEMPO氧化還原對(duì)的氧化還原液流電池，以實(shí)現(xiàn)高性能和穩(wěn)定的太陽能液流電池裝置。1）研究人員開發(fā)了一種理論模擬方法，結(jié)合目前最先進(jìn)的有機(jī)RFB氧化還原偶聯(lián)劑的電化學(xué)研究，預(yù)測(cè)雙（三甲基氨基）丙基紫精（BTMAP-Vi）和4-三甲銨-TEMPO（NME-TEMPO）氧化還原對(duì)可以實(shí)現(xiàn)與鈣鈦礦/硅串聯(lián)太陽電池很好地匹配。同時(shí)，通過一種簡單有效的保護(hù)方法可以使暴露在水溶液中的硅底電池具有優(yōu)異的耐腐蝕性。2）在這種合理的設(shè)計(jì)下，成功實(shí)現(xiàn)了具有20.1%的高太陽能液流電池輸出效率（SFB SOEE），有效地利用了鈣鈦礦/硅電池90%以上的功率轉(zhuǎn)換效率（PCE），并且史無前例的實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作壽命超過500 h。Li, W., Zheng, J., Hu, B. et al. High-performance solar flow battery powered by a perovskite/silicon tandem solar cell. Nat. Mater. (2020)
DOI：10.1038/s41563-020-0720-xhttps://doi.org/10.1038/s41563-020-0720-x
5. Nature Materials：用于氧還原反應(yīng)的P嵌段單金屬位摻雜錫/氮的碳燃料電池陰極催化劑
解決化石能源和環(huán)境危機(jī)是開發(fā)新能源技術(shù)的動(dòng)力。低溫氫-空氣質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）是一種將氫能轉(zhuǎn)化為電能的技術(shù)。為了在電極上催化氧還原反應(yīng)（ORR）和氫氧化反應(yīng)，PEMFC主要依賴于基于鉑族金屬（PGMs）的催化劑。由于稀有而昂貴的貴金屬，取代PGMs的研究已經(jīng)催生了一類仿生催化劑（MNC）用于碳摻雜金屬和氮。到目前為止，F(xiàn)e、Co和Mn是在酸性反應(yīng)環(huán)境中具有優(yōu)異ORR活性的金屬-NX部分的三種金屬。事實(shí)上，大量關(guān)于熱解FeNC和CoNC材料的實(shí)驗(yàn)研究表明，金屬-N4位是在酸中催化ORR的最活躍的活性中心。近日，德國柏林工業(yè)大學(xué)Peter Strasse，法國蒙彼利埃大學(xué)Frédéric Jaouen，丹麥哥本哈根大學(xué)Jan Rossmeisl報(bào)道了一種p-嵌段單金屬中心SnNC催化劑，其在酸性環(huán)境中表現(xiàn)出催化ORR反應(yīng)活性，達(dá)到并超過了目前所報(bào)道的最先進(jìn)的無PGM催化劑，同時(shí)也潛在地增加了催化劑的穩(wěn)定性。1）研究人員采用聚苯胺和金屬前體混合物的苯胺聚合和熱解，然后進(jìn)行多個(gè)酸浸出步驟等過程，合成出SnNC催化劑。此外，采用類似的制備路線制備包含原子分散的FeNx位的FeNC催化劑，用作基準(zhǔn)。2）研究人員采用高分辨掃描透射電子顯微鏡（STEM）結(jié)合電子能量損失譜（EELS）、擴(kuò)展X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)（EXAFS）、X射線光電子能譜（XPS）和119Sn穆斯堡爾譜（119Sn M?ssbauer）表征了SnNC催化劑表面具有催化活性的單金屬SnNx活性位，并輔之以密度泛函理論(DFT)計(jì)算。研究發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)Sn原子是原子分散的，并與氮原子緊密結(jié)合，而Sn在第一配位球面內(nèi)的平均配位數(shù)為3.9（氮或碳原子），在平面上的平均配位數(shù)為1.0（氧配體）。同時(shí)存在錫和錫兩種物種，后者主要?dú)w屬于表面Sn(Iv)Nx部分。3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，SnNx位點(diǎn)的平均ORR周轉(zhuǎn)頻率（TOF）接近十年前確定的最活躍的不含PGM，即FeNx，并且顯著高于迄今第二活躍的不含PGM，即CoNx。4）開發(fā)的SnNC陰極催化劑在實(shí)際PEMFC中的性能超過了以其他類似方式制備的FeNC參照催化劑。5）理論研究表明，p-嵌段SnNx位打破了通常的吸附活性氧中間體化學(xué)吸附強(qiáng)度之間的線性關(guān)系，與傳統(tǒng)的d-嵌段M-Nx部分（M=Fe，Co，Ni，Cu）形成鮮明對(duì)比。這使得SnNC催化劑有別于所有先前描述的d-嵌段催化劑，并且與觀察到的對(duì)SnNx活性中心完全氧還原的高化學(xué)選擇性有關(guān)。
Fang Luo, et al, P-block single-metal-site tin/nitrogen-doped carbon fuel cell cathode catalyst for oxygen reduction reaction, Nat. Mater. (2020)DOI：10.1038/s41563-020-0717-5https://doi.org/10.1038/s41563-020-0717-5
6. Nature Catalysis：鈀催化的乙炔鋰交叉偶聯(lián)反應(yīng)
在有機(jī)分子中摻入炔烴是形成C-C鍵的最有價(jià)值的轉(zhuǎn)化之一，并為進(jìn)一步修飾提供了一種通用的方法。在現(xiàn)代合成的關(guān)鍵催化交叉偶聯(lián)反應(yīng)中，乙炔的Sonogashira交叉偶聯(lián)反應(yīng)占有重要地位。近日，荷蘭格羅寧根大學(xué)Jeffrey Buter，Ben L. Feringa報(bào)道了一種通過乙炔鋰與普通的芳基和烯基溴化物的交叉偶聯(lián)來構(gòu)建芳基乙炔的高效方法。1）芳基溴化物與乙?；嚨姆磻?yīng)可以在室溫下高效合成芳基乙?；衔?，反應(yīng)時(shí)間短(45min)。就炔化鋰和芳基溴化物的性質(zhì)而言，該反應(yīng)的范圍很廣（超過60例）。特別值得注意的是，在酸性(芐基)和有機(jī)鋰反應(yīng)性官能團(tuán)的存在下，如酰胺、氨基甲酸酯、硼酸酯、內(nèi)酯、偶氮苯、腈和酯的交叉偶聯(lián)反應(yīng)中，表現(xiàn)出顯著的官能團(tuán)耐受性。2）利用鈀催化的有機(jī)鋰交叉偶聯(lián)化學(xué)，這些功能化體系的炔化反應(yīng)現(xiàn)在可以在室溫下容易而有效地實(shí)現(xiàn)。此外，(sp2)–(sp) C–C鍵的形成也證明該方法具有可擴(kuò)展性，而不會(huì)降低催化效率。因此，乙炔鋰的交叉偶聯(lián)為含官能團(tuán)的分子（例如天然產(chǎn)物，材料和藥物）的快速簡便的后期功能化開辟了許多途徑。該研究工作為合成化學(xué)家提供了一種在溫和的無銅條件下替代著名的Sonogashira偶聯(lián)的快速方法可用于天然產(chǎn)物合成、材料合成和化學(xué)生物學(xué)等領(lǐng)域。
Helbert, H., Visser, P., Hermens, J.G.H. et al. Palladium-catalysed cross-coupling of lithium acetylides. Nat Catal (2020)DOI：10.1038/s41929-020-0485-2https://doi.org/10.1038/s41929-020-0485-2
7. Nature Communications：分子鈷催化劑功能化的光電陰極用于選擇性還原水中CO2
人工光合作用是一個(gè)充滿活力的研究領(lǐng)域，旨在通過太陽能將豐富的、低能量的分子，如水、氮或二氧化碳轉(zhuǎn)化為燃料或有用的增值化學(xué)品。光電還原二氧化碳是一種很有吸引力的策略，目的是在低偏壓或無偏壓的情況下將溫室CO2氣體還原成CO等有價(jià)值的化學(xué)品。然而，目前還沒有發(fā)現(xiàn)使用富含稀土的分子催化體系能夠高活性的將水介質(zhì)中的CO2選擇性還原生成CO。近日，法國南特大學(xué)Fabrice Odobel，巴黎大學(xué)Marc Robert報(bào)道了一種基于Cu(In，Ga)Se2（CIGS）SC和鈷季吡啶催化劑的光電陰極，并首次作為分子基光陰極的組成用于水中的CO2還原。1）研究人員制備了平面四齒配體2,2‘:6’,2‘:6’,2“-季吡啶的鈷配合物（Co-qPyH）。采用平面TiO2（f-TiO2）和TiO2（m-TiO2）接枝表面并保護(hù)頂層。通過衰減的全反射紅外光譜（ATR-IR）分析，Co-qPyH粉末與Co-qPyH負(fù)載的m-TiO2電極（CoqPyH|m-TiO2）之間相似，這表明該催化劑已成功接枝在表面上。2）當(dāng)與接枝在TiO2上保護(hù)層上的Co-qPyH分子催化劑結(jié)合使用時(shí)，在中性水溶液中的可見光照射下，同時(shí)獲得了良好的選擇性，活性和負(fù)過電位。與先前報(bào)道的分子雜化體系相比，即使是包括貴金屬的分子雜化體系，其性能也具有明顯的改善。例如，通過將Ru配合物接枝到赤鐵礦光電陰極上，在110 mV過電位下，獲得的CO的最大光電流密度為45 μA cm-2，比Co-qPyH|f-TiO2|CIGS光電陰極小一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。3）值得注意的是， PEC裝置在純水介質(zhì)中表現(xiàn)出出色的光電催化活性，其CO2還原為CO的選擇性為97％。為開發(fā)性能更好的光陰極PEC減少二氧化碳鋪平了道路。Pati, P.B., Wang, R., Boutin, E. et al. Photocathode functionalized with a molecular cobalt catalyst for selective carbon dioxide reduction in water. Nat Commun 11, 3499 (2020).
DOI：10.1038/s41467-020-17125-4https://doi.org/10.1038/s41467-020-17125-4
8. Nature Communications：用于鋰離子電池負(fù)極的鈦酸鑭鋰鈣鈦礦
隨著插電式電動(dòng)汽車(Evs)和智能電網(wǎng)需求的不斷增長，開發(fā)高能量、高功率密度的鋰離子電池（LIBs）變得越來越迫切。迄今為止，石墨和尖晶石Li4Ti5O12是鋰離子電池最成功的負(fù)極材料，在商品化的鋰離子電池中得到了廣泛的應(yīng)用。雖然石墨可以提供372mA h g?1的高比容量，但鍍鋰時(shí)的低工作電壓可能會(huì)對(duì)電池安全產(chǎn)生一定隱患。尖晶石Li4Ti5O12是一種具有高倍率性能的負(fù)極材料，但其容量低、工作電位過高（1.55 V vs.Li+/Li）等缺點(diǎn)嚴(yán)重限制了其在全電池水平上的輸出能量密度。近日，吉林大學(xué)杜菲教授，東北師范大學(xué)楊國春教授，中科院物理研究所谷林研究員報(bào)道了采用固相反應(yīng)合成克級(jí)富鋰化合物La0.5Li0.5TiO3，用于鋰離子電池負(fù)極材料。1）相對(duì)于Li+/Li，該負(fù)極的平均電勢(shì)約為1.0 V，具有225 mA h g-1的高比容量，同時(shí)可持續(xù)3000次可逆相變循環(huán)。在不將粒徑從微米級(jí)減小到納米級(jí)的情況下，其倍率性能已經(jīng)超過了具有納米結(jié)構(gòu)的Li4Ti5O12。2）進(jìn)一步的表征和DFT計(jì)算表明，贗電容決定了鋰的存儲(chǔ)過程，而有利的離子和電子傳輸是倍率性能提高的原因。該研究工作為開發(fā)具有優(yōu)異電化學(xué)性能的鈦基負(fù)極材料提供了新的策略。Lu Zhang, et al, Lithium lanthanum titanate perovskite as an anode for lithium ion batteries, Nat. Commun., 2020
DOI：10.1038/s41467-020-17233-1https://doi.org/10.1038/s41467-020-17233-1
9. Science Advances：FePt薄膜材料中的熱致自旋變化
大量磁性材料中存在的Invar行為長期以來在材料學(xué)領(lǐng)域中受到廣泛關(guān)注，德國波茨坦大學(xué)M. Bargheer等報(bào)道了FePt薄膜中不僅存在Invar行為，同時(shí)還在FePt納米晶在平衡加熱過程中展現(xiàn)出負(fù)熱膨脹作用。飛秒x射線衍射實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，作者發(fā)現(xiàn)FePt樣品展現(xiàn)了顯著的激光加熱導(dǎo)致的瞬態(tài)膨脹現(xiàn)象。作者發(fā)現(xiàn)顆粒狀微觀結(jié)構(gòu)是導(dǎo)致收縮性面外應(yīng)力的原因，這種面外應(yīng)力是由于泊松效應(yīng)（Poisson effect）導(dǎo)致的面內(nèi)擴(kuò)展產(chǎn)生。作者通過激光將磁激發(fā)進(jìn)行飽和化，隨后另外通過一束激光對(duì)擴(kuò)展的響應(yīng)進(jìn)行探測(cè)，因此對(duì)自旋信號(hào)實(shí)現(xiàn)歸屬。作者發(fā)現(xiàn)收縮性自旋應(yīng)力在100 ps內(nèi)成功重建，并且作者觀測(cè)到了鐵磁序狀態(tài)。有限元建模結(jié)果顯示，F(xiàn)ePt納米薄膜材料中的力學(xué)響應(yīng)是形貌相關(guān)的動(dòng)力學(xué)過程相關(guān)。通過對(duì)激光作用中產(chǎn)生的自旋熵（spin entropy）導(dǎo)致的顯著瞬時(shí)晶格收縮進(jìn)行觀測(cè)，作者發(fā)現(xiàn)當(dāng)FePt的溫度達(dá)到Tc附近，收縮應(yīng)力對(duì)自旋信號(hào)的貢獻(xiàn)達(dá)到飽和狀態(tài)。瞬態(tài)磁光克爾效應(yīng)（MOKE）測(cè)試結(jié)果顯示磁化弛豫會(huì)在自旋熵驅(qū)動(dòng)的同時(shí)導(dǎo)致重新產(chǎn)生收縮。A. von Reppert, et al. Spin stress contribution to the lattice dynamics of FePt, Science Advances 2020
DOI：10.1126/sciadv.aba1142https://advances.sciencemag.org/content/6/28/eaba1142
10. Angew：氧化還原活性四硫富瓦烯金屬有機(jī)骨架中的陽離子交換用于調(diào)節(jié)電導(dǎo)率和光電導(dǎo)
金屬有機(jī)骨架（MOF）由于其多孔結(jié)構(gòu)，已被廣泛應(yīng)用于分離、催化和燃料氣體載體等領(lǐng)域。此外，關(guān)于其組成構(gòu)件，已經(jīng)研究了其他物理性質(zhì)，包括磁性、導(dǎo)電性和光學(xué)等。近日，南京大學(xué)左景林教授報(bào)道了為了激活氧化還原金屬-有機(jī)骨架的電子和光學(xué)功能，通過四硫富釩（TTF·+）和N,N’-二甲基-4,4’-聯(lián)吡啶（MV2+）陽離子交換了(Me2NH2)[InIII(TTFTB)]·0.7C2H5OH·DMF（Me2NH2@1，TTFTB=四硫富瓦烯-四苯甲酸酯，DMF=N，N-二甲基甲酰胺）。這些陽離子可提供電子載體和光敏性。1）這種交換保留了單晶到單晶的結(jié)晶度，允許單晶在合成后轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>TTF@1和MV@1。X射線衍射、1H-NMR、FT-IR、UV-VIS-NIR和電子順磁共振（EPR）光譜為陽離子交換成功提供了充分的證據(jù)。2）研究發(fā)現(xiàn)，TTF·+和MV2+使其電導(dǎo)率提高約102倍，可見光誘導(dǎo)的光電流提高4倍和28倍。同時(shí)，EPR證明了骨架氧化還原活性TTFTB橋與MV2+之間存在電荷轉(zhuǎn)移的協(xié)同效應(yīng)。結(jié)果表明，在不影響結(jié)晶度的情況下，通過陽離子交換使MOF功能化，為實(shí)現(xiàn)可切換材料提供了可能性。Yan Zhou, et al, Tuning Electrical- and Photo-Conductivity by Cation Exchange within a Redox-Active Tetrathiafulvalene-Based Metal-Organic Framework, Angew. Chem. Int. Ed., 2020
DOI：10.1002/anie.202008941https://doi.org/10.1002/anie.202008941
11. Angew：類似沸石的超分子組裝：通過定向氫鍵自組裝金屬有機(jī)正方形
類似沸石的金屬有機(jī)框架（ZMOFs）是一類獨(dú)特的金屬有機(jī)框架（MOFs），其具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征，包括類似于沸石的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等。然而，具有沸石拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的新的ZMOFs的構(gòu)建仍然是網(wǎng)狀化學(xué)中的重大挑戰(zhàn)。近日，吉林大學(xué)Yunling Liu，阿卜杜拉國王科技大學(xué)Mohamed Eddaoudi等報(bào)道了兩個(gè)新穎的類似沸石的超分子組裝(ZSAs)，[Co4(ImDC)4(En)4]·9H2O·1.5DMF(ZSA‐10 ) 和[Co4(ImDC)4(En)4]·7H2O (ZSA‐11 )。（H3ImDC = 4,5-咪唑二羧酸，En =乙二胺，DMF = N，N-二甲基甲酰胺）1）作者基于功能性金屬有機(jī)正方形（MOSs），四元環(huán)（4MR）構(gòu)筑單元的定向組裝方法，構(gòu)建這兩個(gè)新型的沸石狀超分子組裝體（ZSAs），ZSA-10和ZSA-11。2）選擇的MOSs包含反式和順式配位節(jié)點(diǎn)，通過超分子氫鍵相互作用可將互補(bǔ)的外圍官能團(tuán)直接定向組裝成沸石狀拓?fù)洹?/span>3）ZSA-10具有MER沸石拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并且是迄今為止唯一具有永久孔隙率的純MER框架材料（沒有任何支撐模板）。ZSA-11具有ABW拓?fù)湟约耙环N窄通道。Jiantang Li, et al. Quest for Zeolite‐like Supramolecular Assemblies: Self‐Assembly of Metal‐Organic Squares via Directed Hydrogen Bonding. Angew. Chem. Int. Ed., 2020
DOI: 10.1002/anie.202006978https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202006978
12. Adv. Sci.: 具有生物啟發(fā)性梯度間隙的4D打印應(yīng)變自感應(yīng)和溫度自感應(yīng)集成傳感器執(zhí)行器
具有激動(dòng)人心的功能（如動(dòng)作自感應(yīng)，位置自感應(yīng)，姿勢(shì)自感應(yīng)或主動(dòng)感應(yīng)）的集成式傳感器-執(zhí)行器在生物醫(yī)學(xué)設(shè)備、人機(jī)交互、智能自我保護(hù)裝置和仿人機(jī)器人等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。盡管取得了新的進(jìn)展，但是在具有微觀結(jié)構(gòu)的材料系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)宏觀集成的傳感器-執(zhí)行器仍然具有挑戰(zhàn)性。為了應(yīng)對(duì)這一嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，據(jù)報(bào)道，中國地質(zhì)大學(xué)周燕、華中科技大學(xué)文世峰等人采用4D打印生物啟發(fā)的微結(jié)構(gòu)策略設(shè)計(jì)了一種能夠同時(shí)啟動(dòng)和感應(yīng)的高性能集成傳感器-執(zhí)行器。1）通過將納米碳黑/聚乳酸復(fù)合材料與生物啟發(fā)的梯度微間隙結(jié)構(gòu)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了熱刺激和應(yīng)變感的解耦。2）結(jié)果，印刷的集成式傳感器-執(zhí)行器可以主動(dòng)觸摸由熱刺激觸發(fā)的物體，并通過電阻變化自覺觸摸狀態(tài)。預(yù)計(jì)可以將這種行為的基本設(shè)計(jì)原理用于開發(fā)各種形狀和功能的集成式傳感器-執(zhí)行器，以滿足所需的應(yīng)用。Chen, D., et al., 4D Printing Strain Self‐Sensing and Temperature Self‐Sensing Integrated Sensor–Actuator with Bioinspired Gradient Gaps. Adv. Sci. 2020, 7, 2000584.
https://doi.org/10.1002/advs.202000584
