1. Nature Commun.：聚合物-Pd/TiO2復合結構光催化CO2還原
將煙氣和空氣中的CO2通過光催化方式直接還原為燃料的過程具有非常重要的意義，但是具有熱力學反應優勢的O2還原反應嚴重阻礙CO-2還原反應的進行。
有鑒于此，華中科技大學王靖宇等報道通過卟啉聚合物在空心TiO2納米粒子表面交聯，隨后再與Pd(II)配位，構建了一種性能優異的復合結構光催化劑。
本文要點：
1)這種復合結構光催化劑具有非常高的催化反應耐O2影響能力，當使用UV-Vis光照射2小時后，CO2的轉化率達到12 %。相比而言，沒有修飾聚合物的Pd/TiO2對照催化劑在O2存在（≥0.2 %）時，催化活性受到顯著抑制。
2)本文研究展示了一種簡單有效的方法，將Pd(II)催化活性位點組裝到具有CO2吸附能力的聚合物上，并擔載于空心TiO2的表面。
這種復合結構催化劑中的聚合物具有比較高的CO2/O2吸附選擇性，而且能夠分別在Pd(II)位點進行CO2還原、在空心TiO2進行H2O氧化，實現了有氧氣氛進行CO2和H2O轉化。
Ma, Y., Yi, X., Wang, S. et al. Selective photocatalytic CO2 reduction in aerobic environment by microporous Pd-porphyrin-based polymers coated hollow TiO2. Nat Commun 13, 1400 (2022)
DOI: 10.1038/s41467-022-29102-0
https://www.nature.com/articles/s41467-022-29102-0
2. Angew：柔性電池結構鋅陽極的枝晶問題
水性可充電鋅基電池（RZBs）的一個關鍵應用是柔性可穿戴儲能裝置（FESDs）。目前對鋅陽極的研究和優化沒有考慮特殊的柔性工作模式。有鑒于此，香港城市大學的支春義等研究人員，報道了柔性電池結構鋅陽極的枝晶問題。
本文要點：
1）研究人員展示了褶皺線和曲線區域的鋅積累。提出了曲率半徑與對稱電池壽命之間的關系。
2）在彎曲模式下工作時，水凝膠電解質的界面接觸是影響電池壽命的另一個關鍵因素。
3）經過詳細分析，理想的電池結構使用具有合適化學成分、良好機械性能和高粘附性的水凝膠電解質。
4）基于這些標準，研究人員提出了一種鹽包水（WIS）水凝膠，以滿足這些標準，并展示出高度穩定的電池性能。
本文研究工作為鋅陽極的研究提供了一個全新的視角，是推動FESDs發展的良好起點。
Qing Li, et al. Dendrite issues for Zn anodes in a flexible cell configuration. Angewandte Chemie, 2022.
DOI：10.1002/anie.202202780
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202202780
3. Angew：可激活的聚合物納米探針用于腫瘤相關中性粒細胞的熒光-光聲成像和免疫治療
影像評估腫瘤相關中性粒細胞(TANs)是癌癥免疫治療所亟需解決的當務之急。有鑒于此，南洋理工大學浦侃裔教授開發了一種可激活的半導體聚合物納米探針(SPCy)，并將其用于對中性粒細胞彈性蛋白酶(NE，TANs的生物標記物)進行近紅外熒光(NIRF)和光聲成像(PA)。
本文要點：
1）SPCy由半花青素(hemi-Cy)染料共軛的半導體聚合物（SP）組成，其被可由NE裂解的肽作為側鏈所籠化。系統給藥后，SPCy會被動靶向腫瘤，并與NE反應以從籠中釋放hemi-Cy,導致hemi-Cy的NIRF和PA信號增強，而SP的信號不變。
2）研究表明，NE激活的比率NIRF和增強的PA信號與瘤內的TANs數量有關。綜上所述，該研究不僅構件了首個TANs特異性PA探針，而且為其他免疫相關生物標志物的PA成像提供了一種通用的分子設計策略，有望進一步推動癌癥免疫治療藥物的篩選。
Yan Zhang. et al. An Activatable Polymeric Nanoprobe for Fluorescence and Photoacoustic Imaging of Tumor-Associated Neutrophils in Cancer Immunotherapy. Angewandte Chemie International Edition. 2022
DOI: 10.1002/anie.202203184
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202203184
4. Angew：三元合金PtWMn可作為錳納米儲層以用于高場MRI監測和高選擇性鐵死亡治療
鐵死亡具有殺傷耐藥癌細胞的重要潛力。然而，由于金屬離子往往會發生不必要的泄漏以及缺乏可靠的成像技術來監測生物系統中的鐵死亡過程，因此目前該策略仍存在一定的局限性。有鑒于此，湖南大學宋國勝教授開發了一種新型三元合金PtWMn納米立方體以作為錳儲層，并進一步設計了一種微環境觸發的納米平臺。
本文要點：
1）該平臺可在腫瘤內準確釋放Mn離子，增加ROS生成，并產生O2以及消耗瘤內過量的谷胱甘肽，進而協同增強鐵死亡。
2）此外，該納米平臺也能夠在高場磁共振成像(MRI)中產生響應信號，并通過T1-/T2- MRI信號變化以實時報告Mn釋放過程和監測鐵死亡的發生。綜上所述，該研究開發的納米平臺可作為一種新的策略來實現Mn離子的儲備、遞送和精確釋放，進而用于實現MRI指導下的高特異性鐵死亡治療。
Guoqiang Guan. et al. Ternary Alloy PtWMn as a Mn Nanoreservoir for High-field MRI Monitoring and Highly Selective Ferroptosis Therapy. Angewandte Chemie International Edition. 2022
DOI: 10.1002/anie.202117229
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202117229
5. Angew: 正極-電解質協同策略促進鋰硫電池邁向實用化
遲滯的正極氧化還原動力學、嚴重的多硫化物穿梭效應、金屬鋰沉積剝離的不可逆性等問題導致鋰硫電池在實用化條件下電池性能難以令人滿意，因此其實際應用受到了嚴重限制。最近，美國阿貢國家實驗室Guiliang Xu與Khalil Amine等將Se摻雜的S正極與氟代電解質等相結合實現了實用化條件下的高性能Li-S電池。
本文要點：
1）研究人員借助TOF-SIMS發現在HFE基電解液中多硫化物和多硒化物的溶解流失得到了顯著抑制，這能夠誘導在多圈循環后的金屬鋰負極表面形成富含LiF的均質SEI。原位高能X射線表明在HFE電解液中這種有序大孔碳負載的硫正極能夠實現高度可逆的電化學過程。
2）研究人員借助原位近邊X射線吸收結構發現復合正極中的Se原子在放電過程中會經歷直接的固相-固相轉變，因此消除了高度可溶的多硒化物中間體的形成。在5.8mg/cm2的厚電極條件下，復合正極在HFE電解液中可以實現高于5.4mAh/cm2的容量并保持高于99.2%的庫倫效率。
Chen Zhao et al, Pushinglithium-sulfur batteries towards practical working conditions through cathode-electrolyte synergy, Angewandte Chemie, 2022
DOI: 10.1002/ange.202203466
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.202203466?af=R
6. Angew：外電場調節MoS2界面電荷分布增強電催化HER性能
電荷重新分布現象在電催化劑的本征催化反應中起到非常重要的作用，因此理解電催化性質與局部電荷之間的關系有助于更好的設計催化劑，而不必采用大量窮舉條件篩選實驗得到高活性電催化劑。有鑒于此，華中科技大學翟天佑、劉友文、安徽師范大學盧寧等報道通過外電場調節CoPc/MoS2異質結材料，能夠精確的調節層間界面電荷傳輸，能夠從CoPc向MoS2中注入電荷（e-），這種注入的電荷能夠消除S缺陷，增強Mo-H化學鍵。
本文要點：
1)通過外電場調控MoS2和CoPc的能帶，實現調節異質結界面能帶連接。通過原位熒光光譜表征、門控電化學表征，發現電荷累積和HER催化活性之間呈線性變化關系。
2)這項研究為催化劑的設計提供一種新型方法，提供了一種通過精確調控電子結構改善催化活性的路徑。
Jiazhao Huang, et al, Back-gated van der Waals Heterojunction Manipulates Local Charges toward Fine-tuning Hydrogen Evolution, Angew. Chem. Int. Ed. 2022
DOI: 10.1002/anie.202203522
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202203522
7. AM：用于修復鈣鈦礦太陽能電池的通用動態液體界面
修復鈣鈦礦太陽能電池 (PSC) 中的電荷選擇性接觸界面高度決定了功率轉換效率 (PCE) 和穩定性。然而，最先進的策略通常是靜態的，通過一次性形成功能中間層，在后續操作期間提供固定的界面特性。在役形成的缺陷會逐漸惡化光伏性能。暨南大學唐群委和段加龍等人通過將低熔點小分子結合到鈣鈦礦薄膜表面上，提出了一種動態愈合界面（DHI），以實現高效和穩定的 PSC。
本文要點：
1）由于減少了非輻射復合，DHI 將全無機 CsPbIBr2 太陽能電池的 PCE 提高到了 12.05%，CsPbI2Br 電池提高到了 14.14%，FA0.92MA0.08PbI3 電池提高到了 23.37%（FA = 甲脒，MA = 甲基銨）。
2）DHI在高溫下的固液相轉化導致縱向滲透到塊狀鈣鈦礦薄膜中，以最大限度地提取電荷，鈍化晶界處的缺陷并抑制離子遷移。
3）此外，在空氣、熱和持續光照條件下，穩定性顯著增強，為先進的鈣鈦礦基光電子學鋪平了通用策略。
Guo, Q., Duan, J., Zhang, J., Zhang, Q., Duan, Y., Yang, X., He, B., Zhao, Y. and Tang, Q. (2022), Universal Dynamic Liquid Interface for Healing Perovskite Solar Cells. Adv. Mater..
DOI：10.1002/adma.202202301
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202202301
8. AM綜述：新興生物傳感技術用于診斷病毒性傳染病
弗萊堡大學Can Dincer和凱克研究院Kiana Aran對用于診斷病毒性傳染病的新興生物傳感技術相關研究進行了綜述。
本文要點：
1）自21世紀初以來，病毒性傳染病的蔓延一直是公共衛生和健康所面臨的嚴峻挑戰。因此，研究者需要開發提供更有效的診斷手段以更好地理解獲得性免疫，并改進對炎癥生物標志物的監測，進而為控制感染傳播、幫助開發疫苗和改善患者預后提供幫助。近年來，利用生物傳感器來簡化病原體和免疫反應檢測的策略已被證明能夠有效解決傳統方法的局限性。
2）作者在文中從材料的角度探討了用于檢測病毒病原體、血清學檢測和炎癥生物標記物的先進的生物傳感器以及它們的優勢、局限性、分析性能和臨床應用潛力等。下一代生物傳感技術具有更好的靈敏度和選擇性，其中包括那些由新型合成生物學工所具驅動的傳感器。最后，作者也討論了該研究領域在當前所面臨的挑戰，并對進一步利用這些先進生物傳感技術診斷未來流行病的應用前景進行了展望。
G?zde Kabay. et al. Emerging Biosensing Technologies for the Diagnostics of Viral Infectious Diseases. Advanced Materials. 2022
DOI: 10.1002/adma.202201085
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202201085
9. AM：制備非晶態SnO2 包封多相結晶 Cu 異質結構用于高效CO2還原
控制金屬@半導體異質結構的結構和晶相對于調節其物理化學性質和提高其應用性能非常重要。近日，香港城市大學張華等報道了一種簡便的一鍋濕化學方法來合成三種類型的非晶態SnO2 包封的結晶 Cu 異質結構，即半膠囊、蛋黃結構和核殼納米結構，并研究了它們的電化學CO2還原性能。
本文要點：
1）重要的是，作者在獲得的納米結構的銅內核中觀察到一系列非常規相，例如 2H、4H 和 6H。
2）研究表明，三種異質結構都可以用作電化學CO2還原反應（CO2RR）的有前景的催化劑，并且與其它兩種異質結構相比，半膠囊Cu@SnO2異質結構表現出更好的催化性能。
3）半膠囊Cu@SnO2異質結構具有的空隙不僅使具有非常規相的Cu內核暴露，而且保留了Cu和SnO2之間的界面，使得它在CO2RR中對產生CO和甲酸鹽具有優異的選擇性， 并且在-1.05至-1.55 V的寬電位窗口（相對于可逆氫電極 (RHE)）中，法拉第效率 (FE) 高于 90%，并且在-1.45 V（相對于 RHE）時具有最高 FE（95.3%）。
該工作為合成具有良好催化應用前景的新型異質結構納米材料開辟了一條新途徑。
Peng-Fei Yin, et al. Preparation of Amorphous SnO2-Encapsulated Multi-Phased Crystalline Cu Heterostructures for Highly Efficient CO2 Reduction. Adv. Mater., 2022
DOI: 10.1002/adma.202201114
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202201114
10. Adv. Sci.：開壓超過1V的錫基鈣鈦礦電池
與純 3D 對應物相比，2D-3D 混合鹵化錫鈣鈦礦是無鉛鈣鈦礦太陽能電池 (PSC) 的優秀候選材料，因為它們具有更高的穩定性和更低的陷阱密度。然而，多相的混合可能導致薄膜間的電荷轉移不良并限制器件效率。香港理工大學Feng Yan等人展示了通過真空處理制備的鈣鈦礦薄膜中的堆疊準 2D（下）-3D（上）雙層結構，產生平面雙層異質結。
本文要點：
1）研究發現，硫氰酸胍 (GuaSCN) 添加劑的引入可以提高二維鈣鈦礦層中的結晶度和載流子遷移率，并鈍化整個薄膜中的缺陷，從而在光致發光測量中延長載流子壽命 (>140 ns) 。
2）PSC 的開路電壓 (VOC) 高達1.01 V，而電壓損失僅為0.39 V，這代表了錫基 PSC 的記錄值。該冠軍器件表現出 13.79% 的功率轉換效率 (PCE) 和良好的穩定性，在充滿N2 的手套箱中存儲 1200 小時時保留了初始PCE 的90%。
Wang, T., et al, High Open Circuit Voltage Over 1 V Achieved in Tin-Based Perovskite Solar Cells with a 2D/3D Vertical Heterojunction. Adv. Sci. 2022, 2200242.
DOI：10.1002/advs.202200242
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202200242
11. ACS Energy Letters: 兩性離子雙功能層助力可逆金屬鋅負極
金屬鋅負極存在著嚴重的枝晶生長和鈍化副反應，這嚴重限制了其在鋅離子電池中的應用。近日，武漢理工大學徐林和麥立強等報道了一種可以傳輸鋅離子的雙功能聚兩性離子液體保護層能夠實現高度可逆的金屬鋅負極。
本文要點：
1）研究人員將1-乙烯基-3-（羧甲基）-咪唑和丙烯酰胺（AM）在金屬鋅負極表面進行自由基共聚形成聚兩性離子液體（PAIL）人工保護層。PZIL的三維網狀結構可以防止保護層在水溶液中發生溶解。聚合物連段上的含氧官能團在電化學過程中對金屬鋅負極存在著很強的粘附力。
2）一方面，PZIL保護層能夠防止電解液與金屬鋅負極的直接接觸，這歸功于兩性離子官能團與水分子之間的強相互作用，從而有效地促進脫溶劑化過程并能夠防止鋅負極的腐蝕。另一方面，密度泛函理論計算表明兩性離子的陰離子部分能夠促進Zn2+在負極表面的均勻分布從而實現對枝晶生長的抑制。
Renpeng Chen et al, Zwitterionic Bifunctional Layer for Reversible Zn Anode, ACS Energy Letters, 2022
DOI: 10.1021/acsenergylett.2c00124
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.2c00124
12. ACS Nano：受蘑菇啟發的智能可打印、可拆卸微針，用于有效的新冠肺炎疫苗接種和信息存儲
控制新冠肺炎傳播和降低死亡率的關鍵是普通人群接種安全有效疫苗。目前新冠肺炎疫苗接種（肌肉注射溶液疫苗）嚴重依賴醫務人員，且存在順應性差、接種記錄程序繁瑣等問題，這不僅浪費衛生資源，也使得接種覆蓋率低，鑒于此，華中科技大學陳偉、Zheng Wang、Lin Wang與新加坡國立大學陳小元等人開發了一種受蘑菇啟發的可打印、易拆卸的智能微針平臺（MILD），用于有效、便捷地遞送多劑新冠肺炎疫苗，并實現分散式疫苗信息存儲。
本文要點：
1）蘑菇狀的結構使MILD系統可以很容易地壓入皮膚并從貼片基座上分離，原位充當記錄疫苗接種的“紋身”，且不需任何存儲設備，為患者和醫務人員節省了大量寶貴的時間和精力。
2）接種SARS-CoV-2病毒滅活疫苗后，MILD系統能在體內誘導針對SARS-CoV-2受體結合域（RBD）的抗體表達，且無全身毒性和局部損傷。總體而言，這一智能遞送平臺具備疫苗遞送與現場數據存儲的雙重能力，是提高COVID-19疫苗接種效率的極具潛力的載體，對遏制新冠肺炎大流行具有重要意義。
Qilin Li. et al. Smart Mushroom-Inspired Imprintable and Lightly Detachable (MILD) Microneedle Patterns for Effective COVID-19 Vaccination and Decentralized Information Storage. ACS Nano. 2022
DOI：10.1021/acsnano.1c10718
https://doi.org/10.1021/acsnano.1c10718
