1. Angew: 用于大規(guī)模生產(chǎn)高度穩(wěn)定的無配體鈣鈦礦量子點(diǎn)的微流控吹紡纖維納米反應(yīng)器
納米/微反應(yīng)器已成為化學(xué)合成的強(qiáng)大平臺(tái)。南京工業(yè)大學(xué)Su Chen等人開發(fā)了基于微流控吹紡 (MBS) 技術(shù)的纖維紡絲化學(xué) (FSC)，允許使用具有放大能力的化學(xué)合成納米反應(yīng)器。
本文要點(diǎn)：
1）概念驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)是利用 MBS 衍生的纖維納米反應(yīng)器一步大規(guī)模生產(chǎn)無配體鈣鈦礦量子點(diǎn) (PQD)。
2）通常，在聚丙烯腈 (PAN) 納米纖維薄膜（尺寸 120 cm × 30 cm/小時(shí)）內(nèi)原位合成的甲基銨鹵化鉛 (MAPbX3 , X = Cl, Br 和 I) PQDs 表現(xiàn)出高光致發(fā)光 (PL) 量子產(chǎn)率 (QY) 為 71%，可調(diào)諧發(fā)射峰 (448-600 nm)，以及出色的 PL 穩(wěn)定性。
3）PQD/聚合物納米纖維薄膜可能用于 CO2 轉(zhuǎn)換、寬色域顯示器和發(fā)光二極管 (LED) 設(shè)備。這些發(fā)現(xiàn)可能會(huì)指導(dǎo)納米/微反應(yīng)器技術(shù)的發(fā)展，用于規(guī)模化生產(chǎn)具有各種潛在應(yīng)用的納米材料。
Cheng, R., et al, Fibrous Nanoreactors from Microfluidic Blow Spinning for Mass Production of Highly Stable Ligand-Free Perovskite Quantum Dots. Angew. Chem. Int. Ed..
DOI：10.1002/anie.202204371
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202204371
2. AM：淀粉限域多碘化物解決Zn-I2電池穿梭問題
目前人們認(rèn)為溶液相Zn-I2電池是具有前景的能量存儲(chǔ)器件，Zn-I2電池具有非常高的能量/功率密度、安全性、價(jià)格優(yōu)勢，但是電池中的多碘化物穿梭（polyiodide shuttling）問題可能導(dǎo)致嚴(yán)重的活性物質(zhì)衰減、Zn溶解問題，因此導(dǎo)致Zn-I2電池循環(huán)容量受到限制。有鑒于此，阿德萊德大學(xué)喬世璋、廣東工業(yè)大學(xué)林展等報(bào)道基于淀粉和碘之間的顯色反應(yīng)，提出了通過結(jié)構(gòu)限域方式解決多碘化物穿梭，這種方法中通過淀粉的獨(dú)特雙螺旋結(jié)構(gòu)能夠限域碘，解決碘的穿梭問題。
本文要點(diǎn)：
1)通過原位Raman光譜表征揭示發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用淀粉發(fā)生I5-主導(dǎo)的I-/I2轉(zhuǎn)換機(jī)理，由于I5-物種比I3-與淀粉具有更高的結(jié)合力，因此得以阻礙Zn-I2電池中的多碘化物穿梭，進(jìn)一步通過原位UV-Vis光譜驗(yàn)證。
2)這種Zn-I2電池因此實(shí)現(xiàn)了更高的可逆性能，在0.2 A g-1的庫倫效率達(dá)到~100 %，電池實(shí)現(xiàn)了超長的循環(huán)穩(wěn)定性（>50000圈）。通過X射線光電子能譜表征，驗(yàn)證電池通過淀粉能夠阻礙由于多碘化物穿梭導(dǎo)致的Zn溶解。本文研究展示了Zn-I2電池的失效原因，為發(fā)展價(jià)格合理的有效循環(huán)Zn-I2電池策略提供機(jī)會(huì)。
Shao-Jian Zhang, et al, Polyiodide Confinement by Starch Enables Shuttle-Free Zn-Iodine Batteries, Adv. Mater. 2022,
DOI: 10.1002/adma.202201716
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202201716
3. Angew：氫鍵超分子聚合物粘結(jié)劑
高性能粘合劑在工業(yè)領(lǐng)域具有非常大的需求。有鑒于此，華中科技大學(xué)陳森斌、朱錦濤等報(bào)道直接合成一種基于氫鍵的聚合物粘合劑。這種氫鍵聚合物粘合劑由含有巴比妥酸Ba（barbiturate）側(cè)鏈和Hamilton三角形功能基團(tuán)的共聚物組成。
本文要點(diǎn)：
1)從含有硫內(nèi)酯的橡膠共聚物使用一鍋兩步反應(yīng)合成，具體將胺-巰基-溴共軛反應(yīng)將懸垂基團(tuán)Ba、HW基團(tuán)結(jié)合。Ba/HW相互作用產(chǎn)生氫鍵超分子聚合物的網(wǎng)絡(luò)。此外，除了Ba/HW的結(jié)合增強(qiáng)聚合物網(wǎng)絡(luò)的整體一致性，另外通過Ba和HW組分單獨(dú)結(jié)構(gòu)提供比較強(qiáng)的結(jié)合力。在這種超分子聚合物粘結(jié)劑中，通過體相氫鍵網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生非常有力的能量耗散，通過豐富的氫鍵相互作用產(chǎn)生超強(qiáng)的粘結(jié)力，因此實(shí)現(xiàn)強(qiáng)結(jié)合力。
2)作者認(rèn)為，通過聚合物的后期多功能性調(diào)控能夠設(shè)計(jì)更加先進(jìn)的超分子聚合物結(jié)構(gòu)，通過動(dòng)態(tài)Ba/HW相互作用能夠提高宏觀界面粘結(jié)作用。這種設(shè)計(jì)可能應(yīng)用于可穿戴和延展電子學(xué)器件、復(fù)合生物醫(yī)療器件、人體組織/骨頭粘結(jié)劑等領(lǐng)域。
Senbin Chen, et al, Hydrogen-Bonded Supramolecular Polymer Adhesives: Straightforward Synthesis and Strong Substrate Interaction, Angew. Chem. Int. Ed. 2022
DOI: 10.1002/anie.202203876
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202203876
4. AM：通過多功能有機(jī)離子界面鈍化實(shí)現(xiàn)創(chuàng)紀(jì)錄效率的柔性鈣鈦礦太陽能電池
柔性鈣鈦礦太陽能電池（f-PSC）因其在輕量化和便攜式電子應(yīng)用中的獨(dú)特優(yōu)勢而備受關(guān)注。然而，由于缺乏在低溫（≈100°C）下制造高質(zhì)量電子傳輸層（ETL）的策略，它們的效率遠(yuǎn)不如剛性對應(yīng)物。陜西師范大學(xué)劉生忠、Zhike Liu以及Yuwei Duan等人基于理論研究設(shè)計(jì)了一種新型組胺二碘酸鹽（HADI）來修飾SnO2/鈣鈦礦界面。
本文要點(diǎn)：
1）系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，HADI 作為一種多功能試劑主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：（1）表面改性，使 SnO2 導(dǎo)帶向上重新排列，以改善界面電荷提取；(2) 鈍化掩埋的鈣鈦礦表面，以及 (3) 在 SnO2 和鈣鈦礦層之間架橋以實(shí)現(xiàn)有效的電荷轉(zhuǎn)移。
2）因此，基于 HADI-SnO2 ETL 的剛性無 MA PSC不僅具有 24.79% 的高冠軍功率轉(zhuǎn)換效率 (PCE) 和 1.20 V 的開路電壓 (VOC)，而且具有出色的穩(wěn)定性，如 PSC 所示在沒有任何封裝的情況下暴露在環(huán)境大氣中 1200 小時(shí)后保持其初始效率的 91%。
3）此外，在低溫（100°C）下形成的溶液處理的 HADI-SnO2 ETL 被用于 f-PSC，其 PCE 高達(dá) 22.44%，這是迄今為止報(bào)道的 f-PSC 的最高 PCE。
Yang, L., et al, Record-Efficiency Flexible Perovskite Solar Cells Enabled by Multifunctional Organic Ions Interface Passivation. Adv. Mater..
DOI：10.1002/adma.202201681
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202201681
5. AM：光穩(wěn)定n-i-p 鈣鈦礦/硅串聯(lián)太陽能電池
鈣鈦礦/硅串聯(lián)太陽能電池有望進(jìn)入光伏市場。然而，用于頂部電池的寬帶隙鈣鈦礦吸收劑在光照下往往會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的相偏析，這限制了串聯(lián)太陽能電池的使用壽命。北京理工大學(xué)陳棋、Yihua Chen和德國IEK-5 光伏Weiyuan Duan等人報(bào)道了一種應(yīng)變調(diào)制策略來制造光穩(wěn)定的鈣鈦礦/硅串聯(lián)太陽能電池。
本文要點(diǎn)：
1）通過使用三磷酸腺苷 (ATP)，寬帶隙鈣鈦礦吸收體中的殘余拉伸應(yīng)變成功地轉(zhuǎn)化為壓縮應(yīng)變，從而減輕了光誘導(dǎo)的離子遷移和相偏析。
2）基于具有壓縮應(yīng)變的寬帶隙鈣鈦礦，具有 n-i-p 布局的單結(jié)太陽能電池的功率轉(zhuǎn)換效率 (PCE) 為 20.53%，最小電壓不足為 440 mV。
3）在最大功率點(diǎn)運(yùn)行 2500 小時(shí)后，這些電池還保持 83.60% 的初始 PCE。最后，我們將這些頂部電池與硅底部電池集成在一個(gè)單片串聯(lián)器件中，實(shí)現(xiàn)了 26.95% 的 PCE，并提高了開路時(shí)的光穩(wěn)定性。
Wang, L., et al, Strain Modulation for Light-Stable n–i–p Perovskite/Silicon Tandem Solar Cells. Adv. Mater..
DOI：10.1002/adma.202201315
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202201315
6. AM：碳點(diǎn)可作為治療藥物以對抗癌癥相關(guān)性貧血
由于促紅細(xì)胞生成素(EPO)對癌癥患者生存會(huì)產(chǎn)生不利影響，因此有必要開發(fā)新的藥物來有效地治療癌癥相關(guān)性貧血。鄭州大學(xué)張世杰教授、盧思宇教授和紐約血液中心Xiuli An以紅棗為原料，設(shè)計(jì)合成了一種新型碳點(diǎn)J-CDs，并對其進(jìn)行了表征和性能評價(jià)。
本文要點(diǎn)：
1）研究表明，該材料由sp2和sp3碳原子以及氧/氮基基團(tuán)所組成，其能夠在體外和體內(nèi)通過刺激紅系祖細(xì)胞的自我更新來特異性地增強(qiáng)紅系細(xì)胞的增殖。此外，與EPO不同的是，J-CDs對于腫瘤的增殖和轉(zhuǎn)移則沒有明顯的影響。
2）轉(zhuǎn)錄組分析結(jié)果表明，J-CDs會(huì)上調(diào)參與乏氧反應(yīng)的分子，并能夠顯著增加紅系祖細(xì)胞增殖的主要信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)器STAT5的磷酸化水平。綜上所述，該研究證明了J-CDs能夠在不影響腫瘤增殖和轉(zhuǎn)移的情況下有效地促進(jìn)紅系細(xì)胞的生成，因此其也有望作為一種治療癌癥相關(guān)貧血的藥物。
Yuanlin Xu. et al. Carbon Dots as a Potential Therapeutic Agent for the Treatment of Cancer-Related Anemia. Advanced Materials. 2022
DOI: 10.1002/adma.202200905
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202200905
7. AM：用于可印刷太陽能窗的偽平面異質(zhì)結(jié)有機(jī)光伏
現(xiàn)有的活性層構(gòu)造對于在太陽能窗中使用半透明有機(jī)太陽能電池（ST-OSCs）是有缺陷的。南昌大學(xué)陳義旺、胡笑添和中南大學(xué)Lin Zhang等人通過引入偽平面異質(zhì)結(jié) (PPHJ) 結(jié)構(gòu)成功地打印了可擴(kuò)展的太陽能窗。
本文要點(diǎn)：
1）PPHJ結(jié)構(gòu)可以有效提高平均可見光透射率（AVT）值，同時(shí)由于降低了光損耗而提高了半透明器件的功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）。證明了PPHJ結(jié)構(gòu)在制備ST-OSCs中的普遍性。
2）此外，封裝窗口中嵌入的超疏水圖案化軟插入層（PSIL）提高了防水性能，同時(shí)不損失透明度。因此，基于Y6系統(tǒng)的半透明裝置的最大效率為14.62%，具有相當(dāng)大的AVT為20.42%，得到的太陽能窗達(dá)到13.34%的穩(wěn)定效率，具有出色的防水性能。
3）此外，在室溫下模擬降雨條件下放置 1200 h 后，單邊破碎的太陽能窗的 PCE 保留了初始效率的 70.6%。
Liu, S., et al, Pseudo-Planar Heterojunction Organic Photovoltaics with Optimized Light Utilization for Printable Solar Windows. Adv. Mater..
DOI：10.1002/adma.202201604
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202201604
8. AM：具有NIR-IIb發(fā)射性能的半導(dǎo)體小分子用于實(shí)現(xiàn)體內(nèi)高對比度生物成像
具有長波長近紅外二區(qū)(NIR-II)發(fā)射的材料是用于活體組織深部微觀結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)可視化的理想材料。蘇州大學(xué)李勝亮教授、香港城市大學(xué)Chun-Sing Lee和浙江大學(xué)錢駿教授采用原子編程策略開發(fā)了一系列具有可調(diào)諧NIR-IIb發(fā)射的高熒光半導(dǎo)體寡聚體(SOMs)，并將其用于生物成像。
本文要點(diǎn)：
1）自組裝后的納米粒子（SOM NPs）具有強(qiáng)的發(fā)光亮度、高的光穩(wěn)定性和良好的生物相容性。實(shí)驗(yàn)也將SOM NPs探針用于對全身和后肢血管、膽道和膀胱進(jìn)行高分辨率成像，證明其發(fā)射波長超過1500 nm。
2）綜上所述，該研究工作設(shè)計(jì)了一種原子編程策略，可用于構(gòu)建具有增強(qiáng)NIR-II熒光的半導(dǎo)體小分子以實(shí)現(xiàn)深層組織成像，從而能夠?yàn)橥七M(jìn)NIR-II熒光團(tuán)的分子設(shè)計(jì)提供新的見解。
Yi Yuan. et al. Molecular Programming of NIR-IIb-Emissive Semiconducting Small Molecules for In Vivo High-Contrast Bioimaging Beyond 1500nm. Advanced Materials. 2022
DOI: 10.1002/adma.202201263
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202201263
9. AM：鹽輔助法合成亞穩(wěn)態(tài)晶相過渡金屬硫化物
納米材料的晶相工程化在催化、電子學(xué)、能量存儲(chǔ)、凝聚態(tài)物理學(xué)等領(lǐng)域都展示了廣泛的應(yīng)用前景，目前研究發(fā)現(xiàn)過渡金屬硫化物材料的亞穩(wěn)態(tài)晶相（1T、1T′）具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)、廣泛的應(yīng)用前景。目前仍沒有簡單普適性的可控大規(guī)模合成高純度非常規(guī)晶相過渡金屬硫化物的方法，這限制了這種非常規(guī)亞穩(wěn)態(tài)晶相過渡金屬硫化物材料的應(yīng)用。
有鑒于此，香港城市大學(xué)張華等報(bào)道一種簡單的一步鹽輔助合成方法，能夠?qū)⑹惺鄣拇笈?H晶相過渡金屬硫化物（包括WS2, WSe2, MoS2, MoSe2）轉(zhuǎn)化為亞穩(wěn)態(tài)1T′相。
本文要點(diǎn)：
1)這種方法中通過多種容易購買的金屬鹽，比如K2C2O4·H2O, K2CO3, Na2CO3, Rb2CO3, Cs2CO3, KHCO3, NaHCO3, NaC2O4，輔助過渡金屬硫化物材料由2H晶相轉(zhuǎn)變?yōu)?T′，實(shí)現(xiàn)了一種簡單的將2H轉(zhuǎn)化為1T′晶相。而且，這種方法能夠合成合金的1T′晶相過渡金屬硫化物。
2)這種新方法展示了非常好的效果，能夠用于各種材料之間在多種晶體結(jié)構(gòu)之間轉(zhuǎn)變。
Zhuangchai Lai, et al, Salt-assisted 2H-to-1T′ Phase Transformation of Transition Metal Dichalcogenides, Adv. Mater. 2022
DOI: 10.1002/adma.202201194
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202201194
10. AM：鑒定結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的單原子Pt-ZnCdS光催化劑
目前單原子催化劑領(lǐng)域，人們亟需理解在催化反應(yīng)過程中單原子的催化機(jī)理和單原子催化位點(diǎn)的動(dòng)態(tài)變化。有鑒于此，南開大學(xué)展思輝、沈鑄睿等報(bào)道發(fā)現(xiàn)在Pt SA-Zn0.5Cd0.5S單原子催化劑的單原子催化位點(diǎn)在溶液相光催化反應(yīng)中對離子的Brownian碰撞表現(xiàn)非常有趣的現(xiàn)象，導(dǎo)致不同單原子催化劑產(chǎn)生位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)變化過程區(qū)別、表現(xiàn)不同的催化活性和催化穩(wěn)定性。
本文要點(diǎn)：
1)通過同步輻射、表面結(jié)構(gòu)表征、顯微成像表征、理論計(jì)算等方法結(jié)合，揭示發(fā)現(xiàn)兩種催化反應(yīng)位點(diǎn)：PtZn-sub-S3 (Pt取代Zn位點(diǎn)) and Ptads-S2 (Pt吸附在催化劑的界面)。在Na2S溶液中S2-與Pt原子配位，因此導(dǎo)致Pt原子從Ptads-S2位點(diǎn)剝離，同時(shí)穩(wěn)定性更好的PtZn-sub-S3 位點(diǎn)得以保留，因此在催化反應(yīng)中實(shí)現(xiàn)了較低的穩(wěn)定催化反應(yīng)速率（19.40 mmol g-1 h-1）。在抗壞血酸溶液中，抗壞血酸離子與Pt原子的結(jié)合力更低，但是仍能夠降低Ptads-S2催化位點(diǎn)的移動(dòng)能壘（從67.18 mmol g-1 h-1降低至35.96 mmol g-1 h-1），因此在6 h后降低52.03 %，Ptads-S2單原子催化位點(diǎn)在光催化反應(yīng)過程中發(fā)生團(tuán)聚和形成納米簇狀結(jié)構(gòu)，這種催化劑具有更高的催化活性，但是催化活性隨反應(yīng)時(shí)間面臨衰減。
2)通過催化活性位點(diǎn)的催化活性，設(shè)計(jì)了主要結(jié)構(gòu)為PtZn-sub-S3結(jié)構(gòu)的Pt SA-ZCS-sulfur催化劑，在光催化反應(yīng)中實(shí)現(xiàn)了較好的催化活性，420 nm的量子效率為14.0 %，6 h光催化反應(yīng)后催化反應(yīng)活性降低5 %，最高的催化反應(yīng)活性達(dá)到79.09 mmol g-1 h-1。
Fangyuan Chen, et al, Identification the Stable Pt Single Sites in the Environment of Ions: From Mechanism to Design Principle, Adv. Mater. 2022
DOI: 10.1002/adma.202108504
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202108504
11. AM：SrTiO3界面二維電子氣
SrTiO3塊體材料是一種非常重要的帶狀絕緣子（band insulator），在復(fù)合氧化物異質(zhì)材料領(lǐng)域被廣泛的作為基底。但是人們發(fā)現(xiàn)，SrTiO3的表面及其與其他氧化物之間的界面產(chǎn)生了一系列與預(yù)期完全不同的性質(zhì)。有鑒于此，阿貢國家實(shí)驗(yàn)室 Dillon D. Fong等報(bào)道通過一系列原位表征技術(shù)觀測SrTiO3 (001)表面在生長前和生長過程中的原子結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)。
本文要點(diǎn)：
1)當(dāng)分別進(jìn)行SrO、TiO2單層的生長，分別觀測發(fā)現(xiàn)2D電子氣的消失、重現(xiàn)。作者發(fā)現(xiàn)這種2D電子氣歸結(jié)于生長SrTiO3表面的起始TiO2雙層結(jié)構(gòu)，由于TiO2-x層中的缺陷導(dǎo)致產(chǎn)生表面勢和移動(dòng)電子。與其他電子重構(gòu)現(xiàn)象類似，只有當(dāng)這種兩個(gè)原子表面(TiO2-x層、TiO2層)都存在時(shí)，才能產(chǎn)生電子重構(gòu)現(xiàn)象。
2)通過原位散射/光譜表征結(jié)果，揭示復(fù)雜氧化物界面領(lǐng)域的多個(gè)長期懸而未決的問題，為氧化物電子學(xué)器件領(lǐng)域發(fā)展原子缺陷工程提供幫助。
Xi Yan, et al, Origin of the 2D electron gas at the SrTiO3 surface, Adv. Mater. 2022
DOI: 10.1002/adma.202200866
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202200866
12. AM綜述：離子-電子混合有機(jī)導(dǎo)電材料
離子-電子混合有機(jī)導(dǎo)電材料OMIECs (Organic mixed ionic–electronic conductors)具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，包括傳感器、執(zhí)行器、能量收集/存儲(chǔ)器、信息傳遞等領(lǐng)域，因此受到人們關(guān)注，得到了快速發(fā)展。OMIEC具有多功能的原因來自于能夠同時(shí)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)、調(diào)控離子/電子電荷傳輸能力。此外，OMIEC材料中能夠通過較大的物理體積調(diào)控其中豐富的態(tài)。因此能夠?qū)е翺MIEC器件能夠?qū)崿F(xiàn)非常吸引人的特征，為發(fā)展和設(shè)計(jì)新型器件結(jié)構(gòu)提供可能。有鑒于此，斯坦福大學(xué)Alberto Salleo等基于有機(jī)合成方法能夠合成各種設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，綜述報(bào)道目前的化學(xué)成分設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)用于調(diào)節(jié)OMIEC的性質(zhì)，包括電子導(dǎo)電性、離子導(dǎo)電性、顏色、模量等性質(zhì)。
本文要點(diǎn)：
1)作者對OMIEC材料通過智能體系實(shí)現(xiàn)對外部刺激作用實(shí)現(xiàn)響應(yīng)能力、傳輸信號(hào)進(jìn)行討論。綜述進(jìn)一步展示了多種多樣的刺激信號(hào)（包括電信號(hào)、化學(xué)信號(hào)、光信號(hào)）動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)OMIEC的性質(zhì)，討論了這種性質(zhì)如何應(yīng)用于器件設(shè)計(jì)。
Siew Ting Melissa Tan, et al, Mixed Ionic–Electronic Conduction, a Multifunctional Property in Organic Conductors, Adv. Mater. 2022
DOI: 10.1002/adma.202110406
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202110406
