1. Angew：Au合金化Pt的eg軌道占據助力可逆Li-O2電池
構建良好的催化劑以加速OER催化活性和緩解充電過電位是實現高性能Li-O2電池的主流選擇。近日，北京大學郭少軍教授展示了用M金屬合金化（M=Au，Ru）來優化Pt的d帶中心，以獲得高性能的Li-O2電池正極。
本文要點：
1）根據X射線光電子能譜(XPS)和密度泛函理論(DFT)的計算結果，eg軌道占據對催化劑活性的影響是單向的。研究發現，高電負性的Au原子傾向于從Pt原子中俘獲電子，導致Pt原子在PtAu合金中的eg占據低于在PtRu納米晶中。PtAu合金中eg電子數目較少，導致Ptd帶上移，增強了與LiO2的結合作用，從而降低了OER勢壘和OER過電位。
2）實驗結果顯示，PtAu基Li-O2電池在1000 mAh g-1的截止容量下表現出0.36 V的低OER過電位和220次循環的優異循環穩定性，優于目前大多數貴金屬基正極。
本研究首次實現了通過操縱d軌道粒子數作為描述符來開發用于具有低充電過電位的高性能Li-O2電池的過渡金屬基正極。
Yin Zhou, et al, Engineering eg Orbital Occupancy of Pt with Au Alloying Enables Reversible Li-O2 Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2022
DOI: 10.1002/anie.202201416
https://doi.org/10.1002/anie.202201416
2. Angew：一種為穩定太陽能電池裝置架起小分子和聚合物橋梁的二合一策略
低聚物受體有望結合高度發達的小分子受體和聚合物受體的優點。然而，基于低聚物的有機太陽能電池（OSCs）由于發展緩慢和多樣性低而遠遠落后。有鑒于此，南方科技大學的何鳳等研究人員，開發了一種為穩定太陽能電池裝置架起小分子和聚合物橋梁的二合一策略。
本文要點：
1）研究人員通過小分子的低聚物化生產了三個低聚物受體。
2）二聚體dBTICγ-EH在體異質結器件中獲得了14.48%的最佳功率轉換效率（PCE），并且在光照下具有1020h的T80（初始PCE的80%）壽命，遠優于小分子和聚合物受體。
3）更令人興奮的是，它顯示準平面異質結（Q-PHJ）器件中的PCE為16.06%，這是迄今為止使用低聚受體的最高值OSC。
本文研究結果表明，小分子低聚是一種很有前途的策略，可以獲得在高效性和持久穩定性之間最佳性能的OSCs，并為低聚物材料的商業應用提供了光明的前景。
Hengtao Wang, et al. Oligomeric Acceptor: A “Two-in-One” Strategy to Bridge Small Molecules and Polymers for Stable Solar Devices. Angewandte Chemie, 2022.
DOI：10.1002/anie.202201844
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202201844
3. Angew：在石墨烯調控的銅單原子電催化劑中構建Cu-C鍵用于CO2還原制CH4
通過精心設計催化劑來調節中間體，從而控制反應方向，對于提高電催化CO2轉化為CH4的選擇性至關重要。M–C（M=金屬）鍵對于調節多電子反應尤其重要，然而，其在納米材料中的構建具有挑戰性。有鑒于此，南開大學的袁明鑒等研究人員，報道了在石墨烯調控的銅單原子電催化劑中構建Cu-C鍵用于CO2還原制CH4。
本文要點：
1）研究人員通過合理設計在獨特的graphdiyne平臺上原位錨定Cu-SAs（單原子），首次實現了化學鍵Cu-C（GDY）的構建。
2）原位拉曼光譜電化學和DFT計算證實，由于Cu-C鍵的形成，在CO2還原過程中，在Cu原子上主要形成*OCHO中間體，而不是*COOH，從而促進了CH4的形成。
3）因此，研究發現，在Cu-SAs/GDY中構建Cu-C鍵可以提供有效的電荷轉移通道，但最重要的是控制反應中間產物，并引導更容易的反應途徑制備CH4，從而顯著提高其催化性能。
本文研究工作為在原子水平上提高CO2 RR的選擇性提供了新的見解。
Mingjian Yuan, et al. Constructing Cu-C Bond in Graphdiyne-Regulated Cu Single Atom Electrocatalyst for CO2 Reduction to CH4. Angewandte Chemie, 2022.
DOI：10.1002/anie.202203569
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202203569
4. Angew：硫醇介導的聚胍可控二硫鍵交換聚合反應高效應用于生物醫學
新的載體制備方法是開發下一代生物大分子給藥系統的關鍵。有鑒于此，北京化工大學的徐福建、俞丙然等研究人員，開發了硫醇介導的聚胍可控二硫鍵交換聚合反應，高效應用于生物醫學。
本文要點：
1）研究人員通過在溫和的反應條件下調節活化親核試劑的濃度和反應時間，建立了一種可控的二硫鍵交換聚合，以獲得低毒高效的生物可還原聚胍（mPEG225-b-PSSn，n=13,26,39,75,105）。
2）研究聚合度與生物相容性之間的關系，以確定最佳聚胍mPEG225-b-PSS26。
3）該聚胍在釋放不同功能核酸方面表現出良好的抗病毒性能。
4）mPEG225-b-PSS26令人印象深刻的治療效果在4T1荷瘤小鼠以及全層皮膚缺損小鼠中得到進一步驗證。
本文研究的可控二硫鍵交換聚合為構建新型生物大分子傳遞系統提供了一種有吸引力的策略。
Fu-Jian Xu, et al. Controllable Disulfide Exchange Polymerization of Polyguanidine for Effective Biomedical Applications by Thiol-Mediated Uptake. Angewandte Chemie, 2022.
DOI：10.1002/anie.202200535
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202200535
5. Angew：Lewis對聚合誘導自組裝一步快速合成不同形態兩嵌段共聚物
自組裝嵌段共聚物（BCP）納米結構因其在納米醫學、納米反應器、刺激響應材料等領域的潛在應用，引起了人們的極大關注。在過去的十年中，Lewis對聚合（LPP）已經成為一種強有力的聚合策略。通過選擇合適的Lewis堿（LB）和Lewis酸（LA）的組合，使Lewis酸度、Lewis堿度和空間效應達到平衡，LPP不僅顯示出單體范圍廣、高活性、可控或活性、完全化學或區域選擇性以及在材料化學中的獨特應用等優點，而且在聚合物合成中也完成了一些具有挑戰性的任務。近日，吉林大學張越濤教授開發了一種LP-PISA策略，以實現在RT條件下一步快速合成納米顆粒。
本文要點：
1）將親核性較強的LB與大體積有機鋁LA相結合，可以協同高效地將丙烯酸酯DMAEA和氟甲基丙烯酸酯TFEMA的混合物一步聚合成自組裝嵌段共聚物。通過1H、13C核磁共振、DOSY、GPC和DSC等分析手段對共聚物的結構進行了表征，結果表明共聚體中形成了較好的二溴環己烷。動力學研究也證明了這種LP-PISA策略能夠一步合成di-BCP。
2）通過調節疏水嵌段的DP，這種LP-PISA策略可以得到一系列不同形貌(球體、蠕蟲和囊泡)的di-BCPs，這一點可以通過透射電子顯微鏡和DLS測量得到進一步的證實。此外，通過使用適當的具有液晶性質的FLP和PHDFDMA作為疏溶劑嵌段，該LP-PISA策略僅用2分鐘就以單步方式合成了di-BCPs納米纖維。
這些結果表明LP-PISA能夠在快速和單步過程中從單體混合物中合成不同形貌的聚合物納米粒子，這可能為將來實現PISA的大規模商業應用提供一種方法。這種LPPISA系統對不同類型單體的進一步應用和具有更高級形態的diBCPs的合成仍在進行中。
Chengkai Li, et al, Single-Step Expeditious Synthesis of Diblock Copolymers with Different Morphologies by Lewis Pair Polymerization-Induced Self-Assembly, Angew. Chem. Int. Ed. 2022
DOI: 10.1002/anie.202202448
https://doi.org/10.1002/anie.202202448
6. Angew：通過分級自組裝合成一種具有負離子配位三螺旋結的粘性導電凝膠
將陰離子協同組裝成功能性軟材料仍然是一個重大挑戰。有鑒于此，西北大學的Dong Yang等研究人員，通過分級自組裝合成了一種具有負離子配位三螺旋結的粘性導電凝膠。
本文要點：
1）研究人員設計了具有鄰苯乙烯橋接的雙-雙(尿素)和胺或酰胺端的四個C2-對稱性陰離子結合配體，與磷酸鹽離子自組裝生成A2L3三螺旋結構。
2）末端胺/酰胺基和尿素基之間的多級分子間氫鍵形成了功能凝膠。
3）用該法所制得的凝膠進一步被用于不同表面之間的導電粘附，并表現出優異的柔韌性和選擇性潤濕性。
本文研究工作中描述的由陰離子配位組件構建的粘彈性凝膠，是陰離子配位驅動的新型智能材料的第一個例子。
Yiwei Gao, et al. Hierarchical Self-Assembly of Adhesive and Conductive Gels with Anion-Coordinated Triple Helicate Junctions. Angewandte Chemie, 2022.
DOI：10.1002/anie.202201793
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202201793
7. AM：熱注入用于穩定水系鋅離子電池中的鋅金屬負極
鋅（Zn）金屬具有成本低、容量大、環保等特點，被認為是一種極具吸引力的水系儲能器件負極材料。然而，枝晶生長和嚴重的副反應制約了鋅（Zn）金屬負極的發展。目前，人們開發了大量三維（3D）主體以解決這些問題，而將Zn金屬預先存儲到結構電極中具有一定的挑戰性。近日，北京理工大學陳人杰教授，Man Xie首次報道了一種利用多孔Cu（PCu）為主體的一步熔融浸漬技術預儲Zn金屬的復合負極。
本文要點：
1）該電極不僅可以獲得堅固而均勻的鋅涂層，還可以形成多層片層結構，以實現AZIBs的長循環性能。研究結果表明，PCu為鍍鋅層和剝離層提供了穩定的支架，并在熔融過程中原位生成了銅鋅固溶體，從而調控了鋅核的形成。同時，空氣中的可控冷卻過程也在金屬鋅表面生成了一層氧化層，從而有效地抑制了循環過程中的HER（僅1.8 mmol h?1 cm?2）和副產物Zn(OH)42-。
2）在10 mA cm?2的高電流密度下，復合鋅電極可以捕捉到極平坦的循環（>1000次）和降低對稱電池約44 mV的電壓滯后。此外，令人鼓舞的是，使用這種獨特的負極和LiMn2O4（LMO）正極的軟包電池能夠在300次循環后實現94 mAh g?1的非凡容量。
本研究提出了一種新穎的鋅負極結構和可擴展的水系鋅離子電池鋅金屬預儲方法。
Jiahui Zhou, et al, Establishing Thermal Infusion Method for Stable Zinc Metal Anodes in Aqueous Zinc-ion Batteries, Adv. Mater. 2022
DOI: 10.1002/adma.202200782
https://doi.org/DOI: 10.1002/adma.202200782
8. AEM：水包溶劑電解質調節的固體電解質界面助力高電壓和穩定的水系Mg-MnO2電池
利用二價Mg2+作為電荷載體的鎂電池由于其在低成本、高安全性和高能量密度方面的獨特性，在儲能方面引起了人們極大關注。然而，Mg負極上鈍化層的積累導致的短循環壽命嚴重阻礙了它們的進一步發展。近日，中科大Wei Chen，霍夫曼先進材料研究院Hanlin Hu提出了一種抑制鈍化層積累的新策略，通過使用有機溶劑-水電解質構建堅固的界面層來穩定Mg負極。
本文要點：
1）有機溶劑在Mg負極上分解，形成富含MgO、聚醚鎂的有機-無機混合界面層，防止自由水對Mg負極的侵蝕。此外，有機溶劑可與H2O形成氫鍵，抑制水的活性，從而保護Mg負極。
2）為了突出溶劑-水電解質的優點，研究人員開發了一種Mg-MnO2電池，其通過Mn2+/MnO2化學中的MnO2正極與Mg負極耦合。結果顯示，Mg-MnO2電池在約2.5 V時表現出良好的放電平臺，在1000次循環后放電容量約為500 mAh g-1。
該結果強調了通過水包溶劑電解質設計的界面工程來穩定Mg負極的可行性。
Yan Xu, et al, Solid Electrolyte Interface Regulated by Solvent-in-Water Electrolyte Enables High-Voltage and Stable Aqueous Mg-MnO2 Batteries, Adv. Energy Mater. 2022
DOI: 10.1002/aenm.202103352
https://doi.org/10.1002/aenm.202103352
9. Nano Letters：基于DNA的MXF增強放射治療并激發強大的抗腫瘤免疫反應
由金屬離子和生物大分子(“X組分”)通過配位作用構成的金屬“X”骨架材料（MXF）具有晶體結構及多種功能。上海交通大學譚蔚泓與蘇州大學劉莊等人報道了一系列由多種金屬離子(如：鋅、鉿、鈣)和DNA寡聚脫氧核苷酸組成的MXF。
本文要點：
1）以鉿離子（Hf4+）和CpG寡核苷酸組成的MXF為例，研究者證明這種HF-CpG MXF可以實現高Z元素增強的光子放療，并進一步觸發強大的腫瘤特異性免疫反應，從而顯著抑制腫瘤生長。
2）體內實驗表明，當在腫瘤局部注射HF-CpG MXF并進行照射后，可徹底清除原發腫瘤，完全抑制腫瘤轉移，并激發抗腫瘤免疫反應，在腫瘤再挑戰實驗中顯示出良好的保護效果。這項研究為構建多種合理設計的功能化MXF奠定了基礎，并提出了僅通過局部放療來刺激全身系統免疫反應的策略。
Yu Yang. et al. DNA-Based MXFs to Enhance Radiotherapy and Stimulate Robust Antitumor Immune Responses. Nano Letters. 2022
DOI：10.1021/acs.nanolett.1c04888
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c04888
10. Nano Energy：嗎啉分子鈍化鈣鈦礦薄膜
具有羰基的分子被認為是鈍化金屬鹵化物鈣鈦礦表面缺陷的理想候選者。然而，作為吸電子基團，C=O 基團是使氫在其相鄰原子上具有活性的基團。因此，羰基化合物容易產生酮-烯醇互變異構和氫解離，影響其鈍化效果。蘇州大學王照奎等人選擇了三種羰基分子——嗎啉、3-嗎啉和3,5-嗎啉，它們具有不同的羰基含量，系統地研究了活性氫對其缺陷鈍化效果的影響。
本文要點：
1）當分子處于活性氫可忽略不計的最佳構型時，多功能分子的鈍化效果將最大化。因此，采用 3-嗎啉表面處理可達到 23.05% 的冠軍功率轉換效率。
2）這項工作的發現揭示了在鈣鈦礦光伏器件中設計多功能鈍化分子時羰基分布在分子構型中的重要性。
Yi-Ran Shi, et al. Unraveling the Role of Active Hydrogen Caused by Carbonyl Groups in Surface-Defect Passivation of Perovskite Photovoltaics, Nano Energy, 2022.
DOI：10.1016/j.nanoen.2022.107200
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285522002816
11. ACS Energy Lett. ：了解甲脒鹵化鉛鈣鈦礦的不穩定性：晶粒和亞晶粒邊界的轉化反應動力學
轉化和重建反應在雜化鈣鈦礦的顆粒邊界產生顯著的結構變化，從而影響這些材料的環境穩定性和光電特性。里爾第一大學G. N. Manjunatha Reddy等人研究了基于甲脒 (FA) 的鈣鈦礦 FAPbX3 (X = I, Br) 中水分誘導的轉化反應，并表明這些材料的環境穩定性可以從幾小時調整到幾個月，采用一系列表征技術研究了FAPbI3不同的α-→δ-相變動力學。
本文要點：
1）研究人員主要通過 X 射線衍射、光學顯微鏡、光致發光和固態（ ss) NMR光譜技術發現，晶界和亞晶界表現出不同的α-→δ-FAPbI3相變動力學。
2）研究結果表明，動態轉變涉及在晶體表面發生的立方相的局部水誘導溶解，然后是六方相的沉淀。通過 1H、2H 和 207Pb ssNMR 光譜可以深入了解動力學捕獲的 α-→δ-FAPbI3 的結構和動力學。
Parth Raval, et al. Understanding Instability in Formamidinium Lead Halide Perovskites: Kinetics of Transformative Reactions at Grain and Subgrain Boundaries, ACS Energy Lett. 2022, 7, 1534–1543
DOI：10.1021/acsenergylett.2c00140
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsenergylett.2c00140
12. ACS Nano：一種超聲誘導的自清除水凝膠用于男性可逆避孕
全世界近一半的意外懷孕主要是由于避孕失敗，這對女性健康造成極大的負擔。男性避孕技術主要包括避孕套和輸精管結扎術，盡管它們在節育方面發揮著至關重要的作用，但無法兼顧高效性和可逆性。哈爾濱醫科大學附屬第四醫院Lu Wang、徐萬海和國家納米科學技術中心喬增瑩、王浩等人制備了一種具有實時監測能力的超聲(US)誘導的自清除水凝膠，將其原位注射到輸精管后，能夠按需實現有效的避孕和非侵入性的再通。
本文要點：
1）該水凝膠由對活性氧簇（ROS）敏感的硫縮酮連接的海藻酸鈉（SA-tK），經US處理后可產生ROS的二氧化鈦（TiO2）以及能引發水凝膠形成的氯化鈣(CaCl2)組成。
2）用于避孕時，將上述混合物一次性注入輸精管內，它可在160秒內從液體轉變為水凝膠，從而阻斷輸精管并抑制精子的活動。當需要生育時，使用非侵入性的超聲波可以促使二氧化鈦產生ROS，引起SA-tK斷裂以破壞水凝膠的結構。再通后可生育率能恢復到100%。
3）同時，超聲還可用于實時監測血管閉塞和再通過程。綜上所述，使用這種水凝膠進行避孕是一種安全、有效且可逆的男性避孕策略，能夠解決男性對生育能力進行控制的這一需求。
Ziqi Wang. et al. An ultrasound-induced self-clearance hydrogel for male reversible contraception. ACS Nano. 2022
DOI：10.1021/acsnano.1c09959
https://doi.org/10.1021/acsnano.1c09959
