1. Acc. Chem. Res.綜述：孔工程制備高性能金屬有機骨架材料
獲得高性能的功能材料一直是科學家和工程師的長期目標，可以極大地促進科學技術的發展，從而造福于社會。作為著名的多孔材料，金屬有機骨架（Metal?Organic Frameworks，MOF）是由分子構造塊通過強配位鍵連接而成的晶體開放骨架，為存儲和捕獲客體分子提供了孔隙空間。在孔隙率方面，MOF的表現優于傳統的多孔材料，包括沸石和活性炭，具有異常的孔隙率，內表面積高達每克樣品數千平方米，周期性孔徑從亞納米到納米不等。目前，人們已經合成了大量MOFs，在儲存氣體燃料到分離難處理的工業氣體混合物，傳感物理和化學刺激，以及傳輸質子進行傳導等潛在應用。與傳統的多孔材料相比，MOFs具有優異的孔調節能力和孔工程內部改性能力，是探索高性能功能材料的優秀平臺。不同幾何形狀的剛性構筑單元和多支化有機連接物的合理組合使MOFs具有不同的孔結構，從球形到圓柱形、狹縫和管狀結構，它們在不同方向上相互隔離或相互連接，可以優化用于大容量儲氣。基于MOF化學中的等網格原理和積木方法，多孔材料的孔徑調整可以精確地進行，使其適用于工業上重要的氣體分離。此外，MOFs中的大孔洞很容易被不同功能客體所包覆，從而形成了具有多種功能的新型MOFs復合材料。
鑒于此，德克薩斯大學圣安東尼奧分校陳邦林，福建師范大學張章靜研究員重點綜述了課題組自2016年以來在通過孔工程實現高性能MOF材料方面的研究進展。
本文要點：
1）研究團隊已經能夠調整和優化孔結構，固定特定的功能位點，并將客體物種加入到目標MOF材料中，從而用于儲氫、甲烷儲存、輕烴凈化和質子傳導，特別是用于各種工業上重要的氣體分離，包括乙炔脫除和乙烯和丙烯的凈化。通過設計賦予MOF多種功能的孔隙率和孔化學，為相應的應用場景定制高性能MOFs材料。MOF材料由于其結構的獨特性（孔隙率和功能性）可以促進質子載體的加入，已被用于開發清潔能源汽車的質子交換膜燃料電池（PEMFC）的質子導電。
2）目前，MOF材料在工業上的進一步實際應用還需要解決一些問題，如長期耐久性、材料成本、加工性能、成型或造粒、機械穩定性、大規模部署、運行穩定性等。盡管如此，一些MOF材料仍有望用于工業應用仍是可望的，特別是通過MOF/聚合物復合材料。經過幾代MOF的發展，化學家們已經能夠精確地控制和設計多孔材料中的孔隙空間和化學成分。高性能MOF材料在不同的應用場景中已經取得了很大的進步，孔工程對MOF設計的影響遠遠超出了人們的想象。
Rui-Biao Lin, Zhangjing Zhang, Banglin Chen, Achieving High Performance Metal?Organic Framework Materials through Pore Engineering, Acc. Chem. Res., 2021
DOI: 10.1021/acs.accounts.1c00328
https://doi.org/10.1021/acs.accounts.1c00328
2. Acc. Chem. Res.綜述：硫化物基全固態電池規模化的問題與進展
全固態電池（ASSBs）被認為是下一代儲能概念，其具有更高的安全性和潛在的高能量密度。具有高離子導電性的固體電解質（SEs）是ASSBs研究的基石。在各種類型的SEs中，包括基于氧化物、硫化物、聚合物及其雜化的SEs，硫化物基SEs由于其特殊的室溫離子導電性而引起了人們的關注，甚至可以與液體電解質的導電性相媲美。此外，硫化物良好的變形性使其適合于降低顆粒間的界面電阻，從而消除了高溫燒結的需要。盡管如此，硫化物基ASSB技術仍處于研究階段。這源于SEs在各個方面的復雜挑戰：在空氣中的穩定性較差，在基于溶液的電極制造中圍繞漿料溶劑和聚合物粘結劑的組合問題，由于固體顆粒接觸而產生的高界面電阻，以及電極制造和電池組裝方面的可擴展性有限等。
近日，韓國首爾大學Jang Wook Choi，Kookheon Char，韓國建國大學Ki Jae Kim回顧了硫化物基ASSBs最近的研究發展。
本文要點：
1）在提高硫化物SEs的空氣穩定性方面，基于硬?軟酸?堿（HSAB）理論的金屬?硫鍵強化已經取得了最顯著的效果，但由此帶來的能量密度損失和負極界面穩定性的削弱仍有待解決。
2）作者隨后總結了克服因使用硫化物而產生的關鍵問題的新型電極制造技術。濕化學涂層工藝可以利用繼承自更成熟的鋰離子電池（LIB）技術和設施。然而，與漿料溶劑、SE和粘結劑之間的極性不匹配有關的兩難問題仍需要注意。這些問題的最新解決方案包括探索各種新興概念，如電極制造過程中的極性切換，通過精確嫁接進行極性調節，以及通過SE溶液滲透電極空隙。此外，使用帶有纖維粘結劑的干膜的過程也引起了人們的興趣，其降低了制造成本，保護了環境，并提高了體積能量密度。
3）作者最后對電池組裝和操作的優化進行了綜述。特別地，在制造步驟和電池操作期間，普遍采用對每個單電池施加外壓，以實現高電池性能。通過將加壓效應與界面穩定性和顆粒間的強健接觸聯系起來，研究了其加壓效應。
Jieun Lee, et al, Issues and Advances in Scaling up Sulfide-Based All-Solid-State Batteries, Acc. Chem. Res., 2021
DOI: 10.1021/acs.accounts.1c00333
https://doi.org/10.1021/acs.accounts.1c00333
3. Nature Commun.：多隔室介孔有機硅中的雙金屬納米顆粒用于高效順序加氫
負載型金屬催化劑是多相催化劑的核心。多金屬納米顆粒（NPs）在單個載體上的空間隔離是目前負載型金屬催化劑設計的前沿，這類催化劑可以實現多步反應的高效級聯反應。其顯著優點是縮短了反應中間體的擴散距離，實現了不同金屬納米粒子之間的協同催化，從而提高了反應效率和可調的選擇性。理想的負載型多金屬級聯催化劑應具有以下特點：i）能夠在空間上緊密地隔離不同的金屬納米粒子；ii）具有短的納米通道來連接不同的金屬納米粒子，從而保證它們之間的有效分子傳輸；iii）能夠實現正協同催化。
鑒于此，山西大學楊恒權教授，吉林大學王潤偉教授報道了開發了一種新的多隔室介孔有機二氧化硅（MCMOS），可以在空間上將不同的金屬NPs緊密地隔離在一起，從而構建高效的級聯催化劑。
本文要點：
1）MCMOS材料在外表面有凹槽，在內部有納米腔，因此能夠將Ru和Pd NP分別定位在凹槽和納米腔中，這兩個納米腔通過納米孔在短至10 nm的距離尺度上連接在一起。
2）所開發的催化劑在硝基芳烴連續加氫合成環己胺方面表現出顯著的催化效率，這是其他更知名的單/雙金屬催化劑所無法實現的。
3）研究人員觀察到，在納米尺度上，氫從催化非活性金屬向相鄰催化活性金屬的溢出加速了級聯反應每一步的加氫速率。這一氫溢出機制被認為是提高催化效率的關鍵。
這種多室結構設計和加氫機理的揭示為設計高效的級聯催化劑提供了指導。
Zou, H., Dai, J., Suo, J. et al. Dual metal nanoparticles within multicompartmentalized mesoporous organosilicas for efficient sequential hydrogenation. Nat Commun 12, 4968 (2021).
DOI：10.1038/s41467-021-25226-x
https://doi.org/10.1038/s41467-021-25226-x
4. Angew：通過鈍化合理控制表面缺陷用于高效無機鈣鈦礦太陽能電池
無機金屬鹵化物鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）有望實現高效率和優異的熱穩定性。然而，陷阱引起的嚴重非輻射電荷復合會導致光電壓損失，從而限制了PSCs的功率轉換效率（PCE）接近Shockley?Queisser (S-Q)極限。近日，陜西師范大學向萬春研究員，田慶文，中科院大連化物所劉生忠研究員報道了研究了無機CsPbI3-xBrx鈣鈦礦薄膜上的表面缺陷，并使用生物相容性材料組胺（HA，2-(1H-imidazol-4-yl)ethanamine）選擇性鈍化了鈣鈦礦薄膜表面的關鍵缺陷—帶正電荷的Vl。
本文要點：
1）研究發現，HA中的咪唑環通過Lewis酸堿反應優先與Vl發生強相互作用，而-NH2基團通過形成氫鍵與相鄰鹵化物發生相互作用，加強了HA分子在鈣鈦礦表面的吸附。這種協同效應顯著減少了Pb2+配位不足和Pt團簇的數量。所形成的HA不會在鈣鈦礦之上構建2D層。表面鈍化減少了器件內表面陷阱態數，并延長了電荷壽命。同時，隨著HA鈍化，鈣鈦礦層的能帶邊緣向正方向移動，有利于界面空穴的轉移。
2）結果表明，經HA鈍化的PSCs的VOC和FF得到了顯著提高，在100 mW cm-2光照下，PCE達到20.8%，是迄今為止，所報道的所有類型的全無機金屬鹵化物鈣鈦礦型太陽能電池中最高的PCE。
該策略提供了一種合理的設計方案，可以有效鈍化全無機鈣鈦礦，從而獲得高效的鈍化效果。
Xiaojing Gu, et al, Rational Surface-Defect Control via Designed Passivation for High Efficiency Inorganic Perovskite Solar Cells, Angew. Chem. Int. Ed., 2021
DOI: 10.1002/anie.202109724
https://doi.org/10.1002/anie.202109724
5. Angew：Pt調節的用于生物質轉化的Ni(OH)2的氧化還原性能及5-羥甲基糠醛吸附動力學
氫氧化鎳（Ni(OH)2）是一種用于催化5-羥甲基糠醛氧化反應（HMFOR）很有應用前景的電催化劑，脫氫中間體Ni(OH)O物種是HMFOR的催化活性中心，其積累形成NiOOH。為了促進活性中間體的生成，前人的工作已經證明了結構設計，摻雜效應和電解液優化的合理性。通過構建復合催化劑可以提高催化性能，優化材料的界面和本體性能。
基于此，湖南大學王雙印教授，王燕勇，鄒雨芹報道了提出了一種由均勻負載在Ni(OH)2表面的Pt納米顆粒組成的集成電極，作為HMFOR的高效電催化劑。
本文要點：
1）研究人員以乙二醇(EG)為原料，通過水熱反應合成Pt負載量為20 wt.%的Ni(OH)2和Pt/Ni(OH)2（電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）證實Pt的精確含量為11.88 wt.%）。TEM圖像顯示，Ni(OH)2和Pt/Ni(OH)2具有典型的二維納米片狀結構，同時，Pt納米顆粒均勻地負載在Ni(OH)2上。
2）研究發現，在Pt/Ni(OH)2中，由于Pt的誘導，Ni(OH)O的生成速度加快，這得到了Operando方法證實，歸因于Ni(OH)2脫氫能的降低。此外，優化后的HMF吸附方式所產生的較低的吸附能也顯著提高了HMFOR性能。
3）實驗結果顯示，得益于Pt對Ni(OH)2的積極效應，Pt/Ni(OH)2電極上的HMFOR電流密度是Ni(OH)2電極上的8.2倍。此外，這一策略也可以推廣到其他典型的Ni基材料，如Ni(HCO3)2和NiO。
研究工作突出了Pt在HMFOR反應中輔助作用的潛力，并從異質結構的角度為提高Ni基催化劑的催化性能提供了指導。
Bo Zhou, et al, Pt-modulated Redox Property and HMF Adsorption Kinetics of Ni(OH)2 for Biomass Upgrading, Angew. Chem. Int. Ed., 2021
DOI: 10.1002/anie.202109211
https://doi.org/10.1002/anie.202109211
6. Angew：葡萄糖驅動的可激活型納米酶用于克服pH和H2O2的限制以治療糖尿病感染
具有類過氧化物酶活性的納米酶能夠催化H2O2以生成·OH，因此其在化學動力學治療領域中具有廣闊的應用前景。大多數納米酶的活性往往是在酸性溶液中達到最優。然而，，生理系統的pH值往往都超過7.0(在慢性傷口中甚至是8.0)，并且其中的H2O2水平也并不充足。長沙理工大學卿志和副教授和湖南大學楊榮華教授構建了一種具有靶向能力的可激活型納米酶，其在生理條件下可同時克服pH和H2O2的限制。
本文要點：
1）實驗將核酸適配體功能化的納米酶、葡萄糖氧化酶和透明質酸相結合，構建了一種可激活的納米膠囊APGH，并證明其可被感染創面細菌所分泌的透明質酸酶激活。
2）研究表明，納米酶可通過適配體識別作用與細菌結合，而葡萄糖氧化酶則可以降低局部pH，并同時補充H2O2，進而可在細菌表面原位生成·OH。實驗也在體外和糖尿病創面模型中對該納米膠囊的活性轉換和增強的抗菌作用進行了驗證。綜上所述，這一研究所開發的直接調控局部微環境的策略對于促進納米酶的生物學應用具有重要的意義。
Lifang Chen. et al. A Glucose-Powered Activatable Nanozyme Breaking pH and H2O2 Limitations for Treating Diabetic Infections. Angewandte Chemie International Edition. 2021
DOI: 10.1002/anie.202107712
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202107712
7. AM：一種3D臨時磁化軟機器人結構用于增強能量收集
功能材料在電子、機器人和能源等廣泛領域提供了巨大的潛力。磁性材料是一種極具吸引力的候選材料，可以使多功能器件同時具有傳感和驅動能力。然而，當前的磁性器件，特別是那些具有復雜運動模式的器件，嚴重依賴于具有復雜、不均勻磁化分布的永久磁化材料。近日，北京大學張海霞教授，韓夢迪報道了通過利用機械引導的、可批量生產的壓縮屈曲過程，開發出一種基于臨時磁化材料的磁控3D機器人結構。
本文要點：
1）通過優化聚(二甲基硅氧烷)（PDMS）和釹鐵硼（NdFeB）微粒的混合比例，可以制備出具有所需力學性能的二維PDMS–NdFeB（PNC）薄膜。通過激光圖案化和壓縮屈曲工藝，可以將二維PNC薄膜構建成不同尺度的機械引導定制設計的各種3D機器人結構。這些結構可以在外加磁鐵的精確控制下實現磁控運動(局部變形、單向傾斜和全方位旋轉)。與能量收集器的進一步集成顯示了增強多方向能量收集的良好應用前景。
2）所精心設計的3D壓電結構為高效的能量轉換提供了可靠的途徑，是運動傳感的有源傳感器。這種非接觸工作方式大大降低了3D壓電結構的機械損傷，在穩定性、可控性和適應復雜環境下的長期工作方面顯示出了令人信服的優勢。此外，在無步進、精確角度調節的輔助下，組裝式3D臺式太陽跟蹤系統具有仿生功能，便于隨著光入射角的變化進行動態能量采集。
這些復雜的3D臨時磁化軟體機器人結構為增強能量收集、多模式生物傳感、個性化治療和人機交互提供了一種有吸引力的策略。
Liming Miao, et al, 3D Temporary-Magnetized Soft Robotic Structures for Enhanced Energy Harvesting, Adv. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adma.202102691
https://doi.org/10.1002/adma.202102691
8. AFM: 單原子氧還原催化劑微環境工程的最新進展
氧還原反應（ORR）是現代社會可持續能源供應和化學品生產的重要過程。單原子催化劑 (SAC) 在最大原子效率、高 ORR 活性和穩定性方面表現出巨大潛力，使其成為尋求下一代催化劑的有吸引力的候選人。盡管在構建單原子活性位點（SAAS）方面做出了大量努力，但所得催化劑的性能仍然不盡如人意。幸運的是，SACs的微環境調控為ORR活性和選擇性的提高提供了機會。近年來，出現了許多通用的制備SACs和進一步調整單原子位點微環境用于高效氧還原的方法。
有鑒于此，南昌大學陳義旺教授和袁凱教授等人，綜述了單原子催化劑微環境工程用于氧還原活性和選擇性調控的新進展。
本文要點：
1）首先展示了 N 配位 SAAS 上的 ORR 作用機理、電化學評估和 SAAS 的表征。此外，系統總結了調節 SAC 微環境的最新進展，特別是詳細介紹了提高SACs固有4e-/2e- ORR活性和選擇性的微環境調控策略。理論計算和尖端表征技術相結合，以從根本上理解合成-構造-性能的相關性。此外，還全面概述了構建 SAAS 和調整其微環境的技術，以獲得性能優異的 SAC。最后，通過對 SAC 和微環境工程所面臨的挑戰進行了展望，指出ORR SACs和其他類似催化劑的未來發展方向。
2）SACs在異相催化領域取得了巨大的進展。理論上，SACs在表面上暴露的所有金屬原子，可以達到100％的原子利用效率，具有降低貴金屬催化材料成本的巨大潛力。SACs還具有均勻分布的活性位點，結合了均相和異相催化劑的優點。對于ORR，獨特的微環境在提高活性，選擇性和穩定性方面發揮著決定性作用。此外，由于孤立原子和宿主的強結合作用，宿主的結構和電子性質也可由錨定的單個原子改變。因此，微環境的合理調節為設計非貴金屬ORR SACs提供了機會。
3）準確控制單原子位點的負載和微環境以及評估單原子位點的內在活性仍然存在挑戰。未來的研究方向包括：（a）SAAS負載和微環境的精準控制，高溫處理是制備高效 ORR SAC 最常用的方法，但也是一個高能耗的過程，尤其是材料成分不可預測。（b）SACs ORR 的電化學評價（c）確定ORR活性位點結構，大多數碳基SAC通常呈現多種類型的成分，包括雜原子配位金屬、雜原子摻雜碳、碳空位或邊緣位點，因此，對于真正的活性位點仍然存在爭議。（d）SAC 上 ORR 的實際過程，ORR 是許多能源相關設備的核心，涉及多步電子轉移過程和復雜的含氧中間體。（e）SAC 的更廣泛應用，除ORR外，SACs還代表其他電化學轉化，包括電催化(如析氫反應、CO2還原反應、氮還原反應)、熱催化(如糠醛加氫、費托反應)、有機催化(如Suzuki-Miyaura 反應)、光(電)催化、甚至是酶催化。
Longbin Li et al. Recent Developments of Microenvironment Engineering of Single-Atom Catalysts for Oxygen Reduction toward Desired Activity and Selectivity. Advanced Functional Materials, 2021.
DOI: 10.1002/adfm.202103857
https://doi.org/10.1002/adfm.202103857
9. AFM：利用富氰基石墨氮化碳同時調節能帶結構和氧還原途徑以實現高效光催化合成H2O2
通過光催化來綠色合成過氧化氫（H2O2）已經引起了人們廣泛的關注，但目前大多數光催化劑存在電荷重組快和2e-氧還原反應（ORR）選擇性差的問題。近日，浙江大學陳寶梁教授報道了通過氯化鈉輔助煅燒雙氰胺制備了一種新型的富氰石墨氮化碳g-C3N4復合光催化劑（Cv@g-C3N4）。
本文要點：
1）將商用NaCl顆粒作為硬模板，為來自雙氰胺（DCDA）的g-C3N4的生長提供大的比表面積。煅燒后用水洗去NaCl，得到xCv@g-C3N4 (x = 3，5，10，其中x代表NaCl與DCDA的質量比)。Cv@g-C3N4呈現出蜂窩狀多孔3D結構，具有超薄孔壁（約2–5 nm），而原始g-C3N4則保持平滑的2D表面。
2）所獲得的Cv@g-C3N4光催化劑顯示出出色的H2O2合成活性（在λ ≥ 420 nm下為7.01 mm h-1，在模擬太陽光條件下為16.05 mm h-1）和對2e- ORR的93%選擇性，遠高于現有的光催化劑。
3）研究發現，具有Na摻雜劑和氰基的多孔g-C3N4同時優化了光催化2e- ORR的兩個限速步驟:光活性和選擇性。氰基可以調節g-C3N4的能帶結構，以實現高活性。同時，它們也作為氧吸附位點，其中局部電荷極化促進O2吸附和質子化。而在Na+離子輔助下，O2被還原產生更多的超氧自由基作為H2O2合成的中間產物。
該工作為同時調節光催化活性和2e- ORR選擇性以提高H2O2產量提供了一種簡便的方法，并為g-C3N4在環境修復和能源供應中的實際應用鋪平了道路。
Lei Chen, et al, Simultaneously Tuning Band Structure and Oxygen Reduction Pathway toward High-Efficient Photocatalytic Hydrogen Peroxide Production Using Cyano-Rich Graphitic Carbon Nitride, Adv. Funct. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adfm.202105731
https://doi.org/10.1002/adfm.202105731
10. AFM: Pt-Cu相互作用誘導單Pt位點的構建用于光催化中同步電子捕獲和轉移
多相光催化已被認為是解決能源危機和環境污染最具經濟效益的方法之一，在析氫、二氧化碳轉化、水污染處理和有機光合成等領域顯示出巨大的潛力。然而，反應效率仍遠遠低于實際實施的要求。一般來說，載流子分離和隨后的電子轉移到反應位點的“能量泵送”過程被認為是光催化效率的速率決定步驟。因此，為了克服效率低的問題，抑制電子-空穴復合速率是不可避免的。最近，單原子位點催化劑 (SACs) 已成為光催化領域的新前沿，因為它可以提供孤立、均勻和豐富的活性位點，通過建立有效的電子傳遞通道來促進電荷分離和轉移。然而，金屬原子的表面能較大，容易引起原子的遷移和團聚，導致SACs的制備和維持原子分散位點的困難。
有鑒于此，天津大學鞏金龍教授、南開大學展思輝教授和河北工業大學王鵬飛等人，報道了一種含有豐富銅摻雜劑的單晶胞ZnIn2S4 (ZIS)納米片，作為合適的載體來實現單原子Pt催化劑(Pt1/Cu - ZIS)，從而揭示了金屬單原子與金屬摻雜劑在原子水平上的相互作用。
本文要點：
1）報告了一種用于穩定單原子的金屬摻雜策略，可以很好地解決電荷分離和轉移的瓶頸。為了證明這一概念，將富含Pt單原子的Cu摻雜ZIS(表示為Pt1/ Cu-ZIS)作為模型材料進行研究。
2）實驗結果和密度泛函理論計算突出了 Cu 摻雜 ZIS 中單個 Pt 原子的獨特穩定效應（Pt-Cu 相互作用），而在原始 ZIS 中觀察到明顯的 Pt 簇。具體來說，Pt-Cu相互作用提供了除表面3個S位外的額外配位，誘導了更高的擴散勢壘，并使單個原子在表面上更穩定。
3）除了穩定 Pt 單原子外，Pt-Cu 相互作用還可以作為將電子從 Cu 陷阱態轉移到 Pt 活性位點的有效通道，從而提高電荷分離和轉移效率。結果表明，Pt1/ Cu-ZIS表現出極好的活性，光催化析氫速率為5.02 mmol g?1 h?1，比原始 ZIS 高近 49 倍。
Lina Su et al. Pt–Cu Interaction Induced Construction of Single Pt Sites for Synchronous Electron Capture and Transfer in Photocatalysis. Advanced Functional Materials, 2021.
DOI: 10.1002/adfm.202104343
https://doi.org/10.1002/adfm.202104343
11. AFM：一種肌肉啟發的具有各向異性和低溫耐受性的MXene導電水凝膠用于可穿戴柔性傳感器和陣列
導電水凝膠作為柔性電子器件，不僅具有獨特的吸引力，而且滿足了機械柔性和智能傳感的基本需求。然而，如何賦予傳統均相導電水凝膠和柔性傳感器各向異性和寬的應用溫度范圍仍然是一個挑戰。鑒于此，吉林大學林權教授，Chun Shen，Yue Zhao報道了通過定向冷凍法，成功制備出一種各向異性的MXene導電水凝膠，其靈感來自肌肉的有序結構。
本文要點：
1）研究人員將導電材料Ti3AlC2前驅體加工成MXene納米片狀，然后將生物相容性聚合物（聚乙烯醇，PVA）與ZnSO4溶液混合。采用定向凍結法制備具有有序內取向結構的水凝膠，然后進行反復凍融過程，簡稱PMZn。為了進一步擴大導電水凝膠的工作條件，如高溫失水和冰點以下凍結，將PMZn浸泡在二元溶劑中進行溶劑置換，得到PMZn-GL。
2）得益于MXene導電水凝膠的各向異性，其機械性能和電導率在特定方向均得到增強。通過溶劑替代，PMZn-GL水凝膠具有?36至25 °C的寬耐溫范圍。因此，這種肌肉啟發的PMZn-GL水凝膠具有各向異性和耐低溫性，可以作為可穿戴的柔性傳感器。
3）傳感信號通過無線技術進一步以圖像的形式顯示在手機上，圖像會隨著采集到的信號發生變化，實現運動檢測。此外，多個柔性傳感器還組裝成3D傳感器陣列，用于檢測力或應變的大小和空間分布。
所開發的具有有序取向和各向異性的MXene導電水凝膠是一種極有應用前途的柔性傳感器，在人機界面兼容和醫學監測方面具有廣闊的應用前景。
Yubin Feng, et al, Muscle-Inspired MXene Conductive Hydrogels with Anisotropy and Low-Temperature Tolerance for Wearable Flexible Sensors and Arrays, Adv. Funct. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adfm.202105264
https://doi.org/10.1002/adfm.202105264
12. AFM：Co3O4-SrCO3 滲透復合空穴傳輸材料用于倒置鈣鈦礦太陽能電池
鈣鈦礦太陽能電池 (PSC) 由于其高效和低成本的制造，將對光伏產業產生深遠的影響。作為高效 PSC 的關鍵組成部分，空穴傳輸層 (HTL) 可以選擇性地從鈣鈦礦吸收體收集光生載流子，并防止界面處的電荷復合。然而，主流的有機HTL通常需要多步合成和吸濕性摻雜劑，這極大地限制了PSC的實際應用。華東理工大學Hua Gui Yang和Shuang Yang等人提出了一種由窄帶隙氧化物（例如 Co3O4、NiO、CuO、Fe2O3 和 MnO2）和寬帶隙 SrCO3含氧鹽組成的自組織滲透結構，作為PSC的有效HTL。
本文要點：
1）雙相的滲透提供了納米級的空穴傳輸路徑和優化的界面能帶排列，與單相 HTL 相比，能夠顯著改善電荷收集能力。因此，基于 Co3O4-SrCO3 的器件的功率轉換效率可達 21.84%，明顯高于基于 SrCO3 的器件的 8.08%和基于Co3O4 的器件的15.47%的性能，沒有明顯的滯后現象。該工作通過使用滲透材料在 PSC 中進行有效的電荷傳輸和收集，可適用于廣泛的光電薄膜器件。
Ge, B., et al, Self-Organized Co3O4-SrCO3 Percolative Composites Enabling Nanosized Hole Transport Pathways for Perovskite Solar Cells. Adv. Funct. Mater. 2021, 2106121. https://doi.org/10.1002/adfm.202106121
