1. Nature Energy: 超過25%效率的全鈣鈦礦疊層太陽能電池
有機-無機金屬鹵化物鈣鈦礦的寬帶隙可調(diào)性使得能夠制造具有超高功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）的多結(jié)全鈣鈦礦串聯(lián)太陽能電池。可控結(jié)晶在高質(zhì)量鈣鈦礦的形成中起著至關(guān)重要的作用。蘇州大學(xué)李孝峰、四川大學(xué)趙德威以及瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)研究所（EMPA）付帆等人報道了一種通用的封閉空間退火策略，該策略可以增加晶粒尺寸，增強結(jié)晶度并延長低帶隙（low-Eg）和寬帶隙（wide-Eg）鈣鈦礦薄膜中的載流子壽命。
本文要點：
1）通過在退火過程中將中間相鈣鈦礦薄膜的表面朝向溶劑可滲透的覆蓋層，通過緩慢的溶劑釋放過程獲得高質(zhì)量的鈣鈦礦吸收層，從而能夠制造高效的單結(jié)鈣鈦礦太陽能電池（PVSC）和全鈣鈦礦串聯(lián)太陽能電池。
2）研究人員實現(xiàn)了單結(jié)低Eg和寬Eg PVSC的最佳PCE分別為21.51%和18.58%，從而制造了效率為25.15%的4端和 25.05%效率的2端全鈣鈦礦串聯(lián)太陽能電池。
Wang, C., Zhao, Y., Ma, T. et al. A universal close-space annealing strategy towards high-quality perovskite absorbers enabling efficient all-perovskite tandem solar cells. Nat. Energy (2022).
DOI: 10.1038/s41560-022-01076-9
https://www.nature.com/articles/s41560-022-01076-9
2. Science Advances：次序真空蒸發(fā)法構(gòu)建高性能鈣鈦礦太陽能電池
真空蒸發(fā)策略是實現(xiàn)高通量制備鈣鈦礦太陽能電池的一種具有前景的技術(shù)，這種方法具有避免使用溶劑的優(yōu)點，而且能夠精確的控制薄膜厚度，適用于制備大面積太陽能電池。但是，目前通過真空蒸發(fā)方法得到的鈣鈦礦太陽能電池性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于溶液相方法制備的鈣鈦礦太陽能電池器件性能。有鑒于此，清華大學(xué)易陳誼等報道一種含有Cl的合金化介導(dǎo)連續(xù)次序真空蒸發(fā)策略，制備鈣鈦礦薄膜。
本文要點：
1）通過使用Cl的原料有助于鹵化銨的擴散和隨后轉(zhuǎn)變?yōu)殁}鈦礦晶相，通過這種方法得到含有缺陷非常少并且沒有針孔的均相鈣鈦礦薄膜，分別在0.1、1.0、14.4 cm2的鈣鈦礦薄膜中分別達到24.42 %、23.44 %（電池的認(rèn)證效率達到22.6 %）、19.87 %電池性能。
2）穩(wěn)定性測試。沒有封裝的鈣鈦礦太陽能電池器件展示了優(yōu)異的空氣存儲穩(wěn)定性，在干燥氣氛中存儲4000小時后未見性能衰減。這種方法實現(xiàn)了一種具有重復(fù)性的制備大面積高性能鈣鈦礦太陽能電池器件以及其他鈣鈦礦有關(guān)的光電器件。
Hang Li, et al, Sequential vacuum-evaporated perovskite solar cells with more than 24% efficiency, Sci Adv 2022, 8(28),
DOI: 10.1126/sciadv.abo7422
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo7422
3. Nature Commun.：調(diào)節(jié)單原子催化劑的金屬基底相互作用改善催化活性
對于單原子催化劑，金屬-基底相互作用對金屬原子的電子結(jié)構(gòu)起到?jīng)Q定性作用，因此對于催化活性長生非常大程度的影響。但是對金屬氧化物擔(dān)載單原子催化劑的金屬-基底相互作用進行直接的調(diào)節(jié)具有非常大的挑戰(zhàn)。有鑒于此，中科院大連化物所喬波濤、李為臻等報道一種新方法通過非常簡單的使用水浸漬方法，顯著調(diào)控單原子Pt/CoFe2O4的金屬-基底相互作用，顯著提高催化劑的性能。
本文要點：
1）通過詳細(xì)的研究，發(fā)現(xiàn)通過水解離產(chǎn)生的 H+與Pt-O-Fe之間的鍵合作用，導(dǎo)致金屬-基底相互作用的強度降低，導(dǎo)致金屬向基底的電荷轉(zhuǎn)移程度降低，而且導(dǎo)致CH4燃燒反應(yīng)中C-H間活化的效率提高50倍。這種性能的提高并非由于水分子直接參與反應(yīng)過程，而是通過H+調(diào)節(jié)Pt單原子位點的環(huán)境，因此導(dǎo)致Pt和CoFe2O4基底之間的相互作用強度降低，提高催化反應(yīng)活性。
2）這項研究策略具有普適性，能夠拓展到其他存在金屬-基底相互作用的材料，這種方法實現(xiàn)了一種強有力的調(diào)節(jié)單原子催化劑性能的方法。
Yang, J., Huang, Y., Qi, H. et al. Modulating the strong metal-support interaction of single-atom catalysts via vicinal structure decoration. Nat Commun 13, 4244 (2022)
DOI: 10.1038/s41467-022-31966-1
https://www.nature.com/articles/s41467-022-31966-1
4. JACS：MOF高性能消除放射性氣體
氡（Rn）是一種放射性惰性氣體，是人類的主要自然輻射體，同時也是導(dǎo)致肺癌的主要原因。使用多孔材料降低環(huán)境中的Rn濃度是一種非常節(jié)能的緩解環(huán)境Rn危害的方法，但是目前在溫和條件消除Rn的方法仍具有非常大的挑戰(zhàn)，這主要是因為Rn與吸附物之間的vdW相互作用非常弱，而且空氣氣氛中的Rn濃度非常低（分壓<1.8×10-14 bar,<106 Bq/m3）。而且，通常具有合適吸附動力學(xué)或者擴散動力學(xué)的吸附材料通常在深度消除Rn的過程中表現(xiàn)較低的性能。有鑒于此，蘇州大學(xué)王殳凹、楊再興等報道發(fā)現(xiàn)一種MOF實現(xiàn)了較好的捕獲Rn能力，通過計算模擬篩選和建模的方式發(fā)現(xiàn)ZIF-7-Im。
本文要點：
1）通過熱動力學(xué)分析發(fā)現(xiàn)ZIF-7-Im的孔結(jié)構(gòu)較好的匹配度，通過精確控制形成的準(zhǔn)開孔結(jié)構(gòu)能夠保證吸附過程具有比較好的動力學(xué)，同時熱力學(xué)損失比較低。
2）制備的ZIF-7-Im能夠?qū)n的濃度從危害濃度降低至低于監(jiān)測限，這種材料的性能比目前性能最好的商業(yè)化活性炭相比，性能改善了兩個數(shù)量級。
Xia Wang, et al, Thermodynamics-Kinetics-Balanced Metal–Organic Framework for In-Depth Radon Removal under Ambient Conditions, J. Am. Chem. Soc. 2022
DOI: 10.1021/jacs.2c04025
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c04025
5. JACS：B,S-摻雜多環(huán)芳烴的合成、光電性質(zhì)
多環(huán)芳烴PAH是具有前景的有機光電材料。有鑒于此，波恩大學(xué)Jan-Michael Mewes、法蘭克福大學(xué)Matthias Wagner等報道通過氟芳基硼烷與1,2-(Me3SiS)2C6H4/1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene之間的芳基親核取代，合成三種含有并七苯（heptacene）結(jié)構(gòu)的B, S摻雜PAH，產(chǎn)率72-92%。合成的三種化合物在7, 16位點都含有三配位B原子，B原子通過Mes（2,4,6-三甲苯基）保護。
本文要點：
1）PAH 1/2分子分別在5,18/5,9,14,18位點含有兩個/四個S原子，PAH 3分子是2號分子在6,8,15,17原子位點修飾四個F原子。作為對比分子考察，制備了4號分子，其中具有彎曲的萘[2,3-c]五苯結(jié)構(gòu)。
2）分子結(jié)構(gòu)中通過同時存在接受電子能力的B原子與給電子能力的S原子，導(dǎo)致其具有氧化還原雙親性質(zhì)，通過ESR譜表征1和2的自由基陽離子物種[1·]+、[2·]+，發(fā)現(xiàn)存在多個低能量的電荷轉(zhuǎn)移態(tài)，其中一些能量態(tài)在激發(fā)態(tài)勢能面上呈現(xiàn)相互競爭的關(guān)系（特別是S-to-B、Mes-to-B）。與態(tài)和振子強度的計算結(jié)果一致，競爭性的能量態(tài)導(dǎo)致熒光量子效率分布在2-27 %。
3）當(dāng)向1加入Ag+，其光電性質(zhì)發(fā)生顯著改變：在CH2Cl2溶劑中，顏色由黃色變?yōu)榧t色，熒光能帶從606 nm轉(zhuǎn)移到545 nm，熒光效率從12 %提高至43 %。通過滴定實驗發(fā)現(xiàn)體系中生成加合物[Agn1m]n+。
計算結(jié)果顯示，生成含有Ag2S4的二聚體，其中含有線性S-Ag-S結(jié)構(gòu)和Ag-Ag相互作用。[Ag212]2+的計算光電性質(zhì)與實驗觀測結(jié)果一致。
Tao Jin, et al, and Matthias Wagner*, Exploring Structure–Property Relations of B, S-Doped Polycyclic Aromatic Hydrocarbons through the Trinity of Synthesis, Spectroscopy, and Theory, J. Am. Chem. Soc. 2022
DOI: 10.1021/jacs.2c04516
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c04516
6. EES.：富鋰錳基材料在不同電流密度下發(fā)生的化學(xué)和結(jié)構(gòu)演變
富鋰錳基材料具有兩種活性位點（金屬離子和活性氧位點），能夠展現(xiàn)出超越現(xiàn)有商用鋰電池正極材料的比容量。但是這種材料在不同電流密度下行為差異的原因尚未得到清晰解釋。近日，四川大學(xué)何欣研究員和美國勞倫斯-伯克利國家實驗室Robert Kostecki等人聯(lián)合揭示了富鋰錳基材料在不同電流密度下發(fā)生的化學(xué)和結(jié)構(gòu)演變過程及原因。
本文要點：
1）作者使用同步輻射軟X射線吸收光譜（sXAS）、共振非彈性X射線散射圖譜（mRIXS）、中子粉末衍射和密度泛函理論計算來研究電極在不同倍率下發(fā)生的變化；
2）結(jié)合實驗與理論研究，作者認(rèn)為在初始循環(huán)中氧的電荷補償響應(yīng)阻礙了鋰離子在電化學(xué)過程中的擴散，材料倍率性能不佳與四面體鋰位點的形成密切相關(guān)；
3）高倍率下電極材料顆粒表面氧物種狀態(tài)與低倍率下相同。在高倍率下鎳表現(xiàn)出較慢的氧化過程，與氧陰離子的反應(yīng)速率相仿。對于鋰離子擴散動力學(xué)來說，氧空位的存在至關(guān)重要。在低倍率下，四面體鋰離子位點的形成以及較低的八面體-四面體-八面體遷移能壘使得材料的可逆性遠(yuǎn)高于高倍率下的性能。
X. He, et al. Chemical and structural evolution of Li-Mn-rich layered electrodes under different current densities, Energy Environ. Sci., 2022
DOI: 10.1039/D2EE01229D
https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2022/EE/D2EE01229D
7. Angew：二氫薁分子聚集熒光構(gòu)建4維信息加密系統(tǒng)
基于熒光材料產(chǎn)生動態(tài)圖案在數(shù)字時代起到非常重要的作用，但是目前發(fā)展具有較高動態(tài)熒光發(fā)光功能并且用于存儲信息的材料仍非常困難。有鑒于此，香港中文大學(xué)唐本忠、浙江大學(xué)張浩可、佛羅倫薩大學(xué)Martina Cacciarini、哥本哈根大學(xué)Mogens Br?ndsted Nielsen等報道發(fā)展了一系列具有聚集熒光效應(yīng)AIE（aggregation-induced emission）的二氫薁（dihydroazulene）化合物，這種二氫薁結(jié)構(gòu)基團具有光激發(fā)結(jié)構(gòu)變化功能，在光照條件發(fā)生分子結(jié)構(gòu)開環(huán)，并且因此產(chǎn)生熒光。這種過程通過可逆的環(huán)閉合過程能夠?qū)r間和溫度產(chǎn)生定量的熒光強度改變。
本文要點：
1）設(shè)計制備了一種具有重寫能力的4D信息系統(tǒng)的動態(tài)圖案，能夠?qū)崿F(xiàn)快速響應(yīng)編碼、熒光顏色點陣、隨時間/溫度變化的熒光強度、熒光顏色矩陣。
2）這項工作不僅發(fā)展了一種動態(tài)AIE結(jié)構(gòu)，而且為信息的加密和控制論提供新型策略方法。
Jianyu Zhang, et al, A Dihydroazulene-based Photofluorochromic AIE System for Rewritable 4D Information Encryption, Angew. Chem. Int. Ed. 2022
DOI: 10.1002/anie.202208460
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202208460
8. AM: 可控異質(zhì)晶種誘導(dǎo)結(jié)晶用于高效FAPbI3基鈣鈦礦電池
在過飽和溶液中添加小的晶種顆粒是通過提高結(jié)晶速率獲得高質(zhì)量半導(dǎo)體材料的最有效方法之一。然而，對這種制造鈣鈦礦太陽能電池的方法進行了有限的研究。香港理工大學(xué)Gang Li等人提出了一種新的策略,即“異質(zhì)晶種誘導(dǎo)結(jié)晶（hetero-SiC）”來輔助FAPbI3基鈣鈦礦的生長。
本文要點：
1）將 (t-Bu)2PMeHBF4直接引入前驅(qū)體中，與PbI2形成低溶解度復(fù)合物。在溶劑蒸發(fā)過程中，低溶解度復(fù)合物可以作為誘導(dǎo)鈣鈦礦結(jié)晶的種子。
2）各種原位測量工具用于可視化異質(zhì)hetero-SiC工藝，這已被證明是控制鈣鈦礦成核和晶體生長的有效方法。
3）hetero-SiC大大提高了薄膜質(zhì)量，減少了薄膜缺陷，抑制了非輻射復(fù)合。hetero-SiC概念驗證設(shè)備表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，PCE為24.0%，遠(yuǎn)高于22.2%PCE的對照組。
4）此外，hetero-SiC PSC的光穩(wěn)定性得到了增強，并在光照1400小時后保持其初始性能的84%。
Zhang, H., et al, Controllable Heterogeneous Seeding Induced Crystallization for High-Efficiency FAPbI3-Based Perovskite Solar Cells Over 24%. Adv. Mater..
DOI：10.1002/adma.202204366
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202204366
9. AM：鹵化物再混合提升混合陽離子混合鹵化物鈣鈦礦電池的穩(wěn)定性
混合鹵化物-混合陽離子雜化鈣鈦礦是最有前途的鈣鈦礦組合物之一，由于其高性能、低成本和帶隙調(diào)諧能力，可用于各種光電器件。然而，諸如由離子遷移驅(qū)動的不穩(wěn)定性途徑繼續(xù)阻礙它們的進一步發(fā)展。劍橋大學(xué)Miguel Anaya和Samuel D. Stranks等人使用操作可變間距同步加速器掠入射廣角X射線散射技術(shù)，來跟蹤混合鹵化物混合陽離子鈣鈦礦太陽能電池在連續(xù)負(fù)載和光照下的表面和整體結(jié)構(gòu)變化。
本文要點：
1）通過監(jiān)測材料結(jié)構(gòu)的演變，研究人員證明鹵化物在操作過程中沿電場和照明方向重新混合會阻礙相分離并限制器件的不穩(wěn)定性。
2）將演化與方向性和深度相關(guān)分析相關(guān)聯(lián)，提出了這種鹵化物再混合是由沿基板面外方向作用的電致伸縮效應(yīng)引起的。然而，這種穩(wěn)定效果被暴露于潮濕空氣或啟動性能較差的設(shè)備中的競爭鹵化物分層過程所掩蓋。
3）該研究結(jié)果為了解鹵化物脫除和再混合競賽及其對設(shè)備壽命的影響提供了新的思路。這些操作技術(shù)允許實時跟蹤全光電器件的結(jié)構(gòu)演化，并揭示在外部應(yīng)力條件下快速結(jié)構(gòu)演化的其他無法獲得的見解。
Ruggeri, E., et al. (2022), Halide Remixing Under Device Operation Imparts Stability on Mixed-Cation Mixed-Halide Perovskite Solar Cells. Adv. Mater..
DOI：10.1002/adma.202202163
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202202163
10. AFM: 定制水凝膠中的羊膜細(xì)胞沉積人羊膜天然細(xì)胞外基質(zhì)
胎兒治療經(jīng)常導(dǎo)致醫(yī)源性胎膜早產(chǎn)（iPPROM），這與早產(chǎn)有關(guān)。促進創(chuàng)傷胎膜 (FM) 愈合的生物材料可以預(yù)防與iPPROM相關(guān)的早產(chǎn)，從而解決這一未滿足的臨床需求。鑒于此，蘇黎世大學(xué)Martin Ehrbar、Queralt Vallmajo-Martin等人開發(fā)了一種界定的合成聚乙二醇（PEG）水凝膠，用于研究人羊膜來源的間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞（hAMC）在 3D 培養(yǎng)中的愈合功能。
本文要點：
1）建立了一條分析由hAMC在 PEG 水凝膠中沉積的細(xì)胞外基質(zhì) (ECM) 蛋白的管道，其中涉及質(zhì)譜數(shù)據(jù)的無標(biāo)記量化。由于無污染的 PEG 水凝膠和無胎牛血清 (FBS) 的短培養(yǎng)期，鑒定了 128 種 ECM 蛋白，其中 97 種存在于天然羊膜中。
2）在用血小板衍生生長因子BB (PDGF-BB)（一種細(xì)胞增殖和遷移誘導(dǎo)因子）刺激后，hAMC 會重塑其周圍環(huán)境并在細(xì)胞周圍沉積 ECM 蛋白。在沉積最豐富的羊膜蛋白中，確定了轉(zhuǎn)化生長因子 β 誘導(dǎo)的蛋白 ig-h3 (TGFβi)，這是一種非常獨特的羊膜蛋白，參與傷口愈合級聯(lián)反應(yīng)。這些數(shù)據(jù)支持 PDGF-BB 促進創(chuàng)傷性胎膜修復(fù)的潛力，并鼓勵其用于胎膜愈合的生物材料工程，最終預(yù)防 iPPROM。
Avilla-Royo, E., et al., Amnion Cells in Tailored Hydrogels Deposit Human Amnion Native Extracellular Matrix. Adv. Funct. Mater. 2022, 2204543.
https://doi.org/10.1002/adfm.202204543
11. ACS Nano：在氧化石墨烯納米片上原位生長ZIF 8納米顆粒以用于離子干擾和光熱治療
通過調(diào)控細(xì)胞內(nèi)離子過載來中斷正常的生物過程并導(dǎo)致細(xì)胞死亡已成為一種治療癌癥的有效策略(離子干擾療法，IIT)。山東大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院馬保金研究員、葛少華教授和斯特拉斯堡大學(xué)Alberto Bianco通過在氧化石墨烯(GO)表面金原位生長屬有機骨架納米顆粒(ZIF-8 NPs)，并利用抗壞血酸還原和牛血清白蛋白對其修飾，構(gòu)建了一個多功能納米平臺(BSArGO@ZIF-8 NSs)。
本文要點：
1）該納米復(fù)合物會導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)Zn2+過載和活性氧(ROS)增加，進而對不同類型的癌細(xì)胞產(chǎn)生廣譜的致死作用。此外，BSArGO@ZIF-8 NSs也會通過啟動bim (促凋亡蛋白)介導(dǎo)的線粒體凋亡事件以上調(diào)PUMA/ NOXA的表達和下調(diào)Bid/p53AIP1的水平，進一步促進細(xì)胞凋亡。
2）與此同時，Zn2+過量也會通過激活自噬信號通路以擾亂細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)，引發(fā)細(xì)胞功能障礙和線粒體損傷。實驗結(jié)果表明，BSArGO@ZIF-8 NSs介導(dǎo)的離子干擾和光熱聯(lián)合治療能夠有效誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，抑制細(xì)胞增殖和血管生成，在體內(nèi)具有很好的抑瘤效果。綜上所述，該研究所設(shè)計的Zn2+基多功能納米平臺將進一步促進IIT和相應(yīng)的癌癥聯(lián)合治療策略的發(fā)展。
Chunxu Lv. et al. Growth of ZIF?8 Nanoparticles In Situ on Graphene Oxide Nanosheets: A Multifunctional Nanoplatform for Combined Ion-Interference and Photothermal Therapy. ACS Nano. 2022
DOI: 10.1021/acsnano.2c05532
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c05532
12. Anal. Chem：靶向高爾基體的熒光探針用于在阿爾茨海默病中成像NO
一氧化氮(NO)是一種重要的神經(jīng)遞質(zhì)，其會通過亞硝基化反應(yīng)參與許多的生物過程。此外，不同亞細(xì)胞區(qū)域產(chǎn)生的NO也會以不同方式調(diào)控細(xì)胞功能。研究發(fā)現(xiàn)，高爾基體中富含一氧化氮合酶，因此有望成為阿爾茨海默病(AD)的潛在治療靶點。然而，由于缺乏有效的工具，目前很難揭示Golgi-NO與AD之間的關(guān)系。中科院化學(xué)所馬會民研究員和史文研究員報道了首個靶向高爾基體的熒光探針Golgi-NO，并將其用于在高爾基體中對NO進行成像。
本文要點：
1）實驗將作為高爾基靶向基團的4-磺胺基苯胺與6-羧基羅丹明B結(jié)合，構(gòu)建了具有可修飾羧基的Golgi- RhB熒光團，然后將其與鄰二氨基苯的NO識別基團相結(jié)合，設(shè)計合成了探針Golgi-NO。該探針具有準(zhǔn)確靶向高爾基體的能力，并且對NO具有高選擇性。
2）實驗也進一步利用該探針證明了AD模型中的高爾基體NO會顯著增加。綜上所述，該研究能夠為研究相關(guān)疾病中高爾基體NO的功能和亞硝化作用提供一個有力的工具。
Zixu He. et al. Golgi-Targeted Fluorescent Probe for Imaging NO in Alzheimer’s Disease. Analytical Chemistry. 2022
DOI: 10.1021/acs.analchem.2c01885
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.2c01885
