1. Nature Commun.：CO2還原CO用于羰基化
目前人們認為造成全球變暖的主要原因是大氣氣氛中的CO2濃度增加。因此CO2的利用受到人們的廣泛關注。在各種利用CO2的技術中，將CO2作為化工工業的C1原料是一種解決方案。有鑒于此，萊布尼茨催化研究所Matthias Beller、Ralf Jackstell、Henrik Junge、安特衛普大學Bert U. W. Maes等報道發展了一種兩步級聯方法，能夠使用CO2和H2將烯烴、炔烴、芳基鹵化物進行羰基化。
本文要點：
1）在兩步級聯方法的第一步中，作者通過一種新型異相催化劑10Cu@SiO2-PHM，使用H2對CO2進行還原，以較高的選擇性（≥98 %）和較好的轉化率（27 %）將CO2還原為CO。
2）反應過程中生成的CO不用提純處理，直接能夠用于羰基化反應的原料：氫甲酰化、烷氧羰基化、氨基羰基化。該反應過程在較低的溫度和溫和氣氛得到各種各樣的醛、酯、酰胺。這種反應為使用CO2用于藥物發現和有機合成提供機會。
Sang, R., Hu, Y., Razzaq, R. et al. A practical concept for catalytic carbonylations using carbon dioxide. Nat Commun 13, 4432 (2022)
DOI: 10.1038/s41467-022-32030-8
https://www.nature.com/articles/s41467-022-32030-8
2. EES：低彎曲致密單粒子層電極用于高能鋰硫電池
降低正極孔隙率對于平衡鋰硫電池中電解液的分布、節約更多充滿孔洞的電解液以延長電池循環壽命至關重要。然而，使用硫/碳(S/C)納米材料制成的低孔隙率電極存在著高度曲折的問題，這嚴重惡化了電極的潤濕性，從而降低了硫的利用率。近日，太平洋西北國家實驗室Dongping Lu通過制備單顆粒層電極，闡明并驗證了低彎曲硫陰極的設計原理。在實際條件下研究了硫電極結構對電池性能的影響，并追溯到材料和電極水平的理解。
本文要點：
1）由于大的孔體積和孔填充電解質，電極孔隙率不僅控制電極水平的體積和重量容量，而且通過調節電解質滲透來改變硫反應和電池循環。在不犧牲硫利用率的情況下降低電極孔隙率是開發實際Li-S電池的關鍵步驟。
2）通過使用單顆粒層正極，研究人員在極貧電解質的條件下（E/S = 4 L mg-1），在高負載(4 mg cm-2)和致密(~45%)硫電極中實現了高硫利用率(~1001 mAh g-1)。
3）使用小(< 20 m)和大(> 90 m) IKB/S顆粒作為示例材料，研究人員闡明了二次顆粒尺寸對電解質滲透性、LiPS穿梭和硫反應的關鍵影響。對于給定的電極孔隙率，包含具有較少外表面但較長尺寸的大顆粒的LPC在硫利用、反應動力學和容量保持方面提供了優于SPC的性能。此外，LPC電極的低彎曲孔道是快速潤濕電極和循環過程中LiPS容易回流的必要條件。
本研究為實用高能鋰硫電池的材料開發和電極設計提供了新的思路。
3. EES：鋰金屬氯化物電解質與高電壓陰極的不同界面反應性決定了固態電池的性能
深入了解正極材料表面與固體電解質的相互作用對于設計先進的固態電池至關重要。對于新型鋰金屬氯化物(Li-M-Cl)固體電解質來說尤其如此，由于其非常高的氧化穩定性（> 4 V）以及良好的離子導電性，可以實現長的電池循環壽命，這種新型鋰金屬氯化物固體電解質備受關注。近日，滑鐵盧大學Linda Nazar，德國李比希大學Jürgen Janek證明了Li-M-Cl基SEs中的中心金屬陽離子對于具有LiNi0.85Co0.1Mn0.05O2(NCM85)的SSB電池的容量保持的關鍵作用。
本文要點：
1）選擇三種不同的氯基硒（Li3InCl6 (LIC)、Li2.5Y0.5Zr0.5Cl6 (LYZC)和Li2In1/3Sc1/3Cl4 (LSIC)）是因為它們的獨特性質:選擇LSIC是因為它能夠使SSB與NCM85長期循環，特別是在非常高的電壓(≥ 4.8 V)下。選擇LYZC是因為鋯和釔的價格相對較低，使其成為一種有前途的經濟高效的SE，LIC被選為目前最知名的鹵化物SE，可以作為參考。最重要的是，所有三種SEs都表現出非常相似的1-2 mS/cm的離子電導率。
2）比較了所選電解質作為正極電解液的性能和穩定性。恒電流循環和電化學阻抗譜(EIS)顯示具有LSIC的電池顯示出優異的循環穩定性和最小的阻抗增長。另一方面，LYZC在4.3 V或以上時顯示出顯著的容量衰減，伴隨著正極阻抗的明顯增加。循環伏安法(CV)、紫外光電子能譜(UPS)和飛行時間二次離子質譜(ToF-二次離子質譜)揭示了鋰金屬氯化物SEs和脫鋰NCM85之間的化學和電化學副反應的性質。
3）研究發現Li-M-Cl SE與從NCM85 (≥4.3 V)析出的氧在界面上的化學反應會導致界面生長和嚴重的容量衰減。通過將實驗技術與DFT計算相結合，研究人員證明了Li-M-Cl和去鋰化的NCM85之間的界面的穩定性高度依賴于M:即，In3+和Sc3+中心陽離子有利于Li-M-Cl和去鋰化的NCM85之間的動力學穩定的界面，而在LYZC的情況下，與NCM的副反應被觸發，導致循環時分解產物(即YOCl)的積累，因此容量衰減更快。而ZrO2形成的高放熱熱力學也驅動NCM85|LYZC界面的降解。此外，SE的電子傳導率的最小化提高了其在高于其分解電勢的SSB電池中的穩定性，因此，這是實現高能量密度SSB的有效途徑。
總之，這項工作首次證明了氯化鋰SEs的中心金屬離子在SSBs性能中的決定性作用，并強調了SEs的電子性質的經常被忽視的作用。
4. Angew：快速質子傳輸醌基溶液電池
苯醌化合物分子具有接收質子（H+）的能力，因此是一種具有前景的溶液電池電極材料。但是目前人們對苯醌分子的質子存儲機理并不清楚，而且苯醌化合物電池的能量/功率密度非常低。有鑒于此，南開大學陳軍等報道設計了一系列醌分子電極，研究這些醌分子在酸性電解液中的電化學性質，發現其中四甲基醌TMBQ在1C和非常低的極化電壓（20 mV）具有非常高的容量（300 mAh g-1），而且在16 s內電池容量仍能夠保持理論容量的50 %。
本文要點：
1）TMBQ的快速電池動力學是因為具有連續的H+傳輸通道，較高的H+擴散系數（10-6 cm2 s-1），較低的H+傳輸能量能壘（0.26 eV）。
2）當TMBQ與MnO2電極配合構建電池，在5 C和4000圈循環過程后保留77 %的容量。這項研究揭示醌電極的質子傳輸機理，并且為設計更加先進高性能的溶液電池提供機會。
5. Angew：碳層包覆CuOx電催化CO2制乙醇
設計Cu基CO2催化劑是電化學還原制備多碳產物的關鍵，但是目前大多數Cu基催化劑更容易生成乙烯，但是在較高的電流密度以較高的選擇性和較高的法拉第效率生成乙醇具有非常大的挑戰。有鑒于此，大連化學物理研究所汪國雄、大連交通大學王琪等報道通過一步熱解Cu基MOF生成包覆碳層的CuOx催化劑（CuOx@C），這種CuOx@C催化劑在電化學CO2還原反應實現了較高的乙醇選擇性，生成乙醇的法拉第效率達到46 %，部分電流密度達到166 mA cm-2，比大多數相關報道的結果更好。
本文要點：
1）通過原位拉曼光譜表征，發現碳層能夠在電催化反應過程穩定Cu+物種，因此能夠增強C-C偶聯反應。通過DFT計算發現，催化劑的碳層能夠調節關鍵中間體物種*HOCCH，并且增強*HOCCH加氫生成乙醇。
6. Angew：溶液相合成量子點ZnSe的機理
目前人們還沒有能夠描述溶液相條件半導體量子點的成核和生長過程的模型，無論是傳統的一步或者新型多步成核-晶化模型。有鑒于此，四川大學余睽、張猛等報道發展通過室溫反應捕獲ZnSe量子點的預成核過程中間體物種，發現捕獲的中間體物種能夠通過分子內結構重組形成魔數簇，而且發生破碎并生成量子點。
本文要點：
1）原子數目為魔數的原子簇在299 nm處產生尖銳的吸收峰，作者將這個吸收峰命名為MSC-299，MSC-299的前驅體在299 nm處或者更高波長位置沒有光學吸收峰。這種中間體能夠在多種Zn和Se的反應體系中產生。
2）這項研究結果明確的說明人們需要同時使用經典和新型模型解釋說明在溶液中形成量子點材料的機理，其中新型模型能夠更好的符合溶液濃度較高的條件。
7. Angew：羰基化合物的不對稱烷亞磺酰化
由于實際情況難以得到合適的烷硫基（alkylthio）親電試劑，因此目前烷硫基親電試劑的反應活性在有機合成反應中難以捉摸。有鑒于此，清華大學羅三中、北京師范大學米學玲等報道發展了一種新型烷硫基試劑，2-甲基-5-巰基-1,3,4-噻二唑MMTD（2-mercapto-5-methyl-1,3,4-thiadiazole）生成的碎片作為烷硫基，能夠對醛和酮進行直接烷基亞磺酰化。
本文要點：
1）MMTD的合成非常簡單，能夠通過巰基噻二唑與其他烷基巰基化合物之間通過氧化偶聯反應生成，而且MMTD催化能夠與手性有機胺催化直接結合。這種反應方法為合成α-烷基硫基的3°碳原子的有機分子提供簡單方便的方法，這種合成反應實現了優異的選擇性。
8. AM：蒸汽輔助原位再結晶制備高效錫基鈣鈦礦發光二極管
錫基鈣鈦礦有望替代其在光電應用中有毒的鉛基對應物，例如發光二極管(LED)。然而，由于獲得高質量的錫鈣鈦礦薄膜的挑戰，錫鈣鈦礦LED的發展緩慢。南京工業大學常進、王建浦以及西北工業大學黃維院士等人開發了一種氣相輔助旋涂 (VASC) 方法來實現高質量的錫鈣鈦礦和高效率LED。
本文要點：
1）結果表明，溶劑蒸氣可以在成膜過程中導致錫鈣鈦礦的原位重結晶，從而顯著提高結晶質量并減少缺陷。
2）進一步引入抗氧化添加劑以抑制Sn2+的氧化，并將光致發光量子效率提高至～30%，與對照方法相比提高了～4 倍。因此，高效的錫鈣鈦礦LED實現了5.3%的最高外量子效率，這是非鉛鈣鈦礦LED的最高效率之一。
9. AM：鈣鈦礦薄膜和納米結構的質量轉移印刷
大多數沉積鈣鈦礦薄膜的方法無法滿足實際應用的多樣化需求，例如在各種類型的基板上沉積薄膜，制作具有不同帶隙的全彩顯示圖案。中國科學技術大學肖正國和陳濤等人通過使用超薄支化聚乙烯亞胺作為界面化學鍵合層，報道了一種滿足這些要求的鈣鈦礦薄膜和納米結構的穩健傳質方法。
本文要點：
1）轉移印刷的鈣鈦礦薄膜表現出與通過優化旋涂方法制備的對應物相當的形態、組成、光電特性和器件性能。
2）基于轉移印刷薄膜的鈣鈦礦發光二極管 (PeLED) ，在紅色 (680 nm) 和天藍色 (493 nm) 波段的外量子效率分別為 10.5%和6.7%。
3）這種強大的轉移印刷方法還可以制備分辨率高達每英寸1270像素的鈣鈦礦微圖案。通過多次印刷工藝，進一步獲得了水平排列的紅色和天藍色鈣鈦礦微帶組成的白色PeLED。
4）這項工作展示了一種可行的策略，可以在各種基板上制造鈣鈦礦薄膜或微圖案，以用于全彩顯示器、白光LED、激光等的實際應用。
10. AM：基于高取向鈣鈦礦量子點的高效太陽能電池
鈣鈦礦量子點 (PQD) 因其理想的帶隙能量、高缺陷容限和溶液可加工性而成為光伏應用中具有競爭力的光電材料。然而，PQD的高動態表面和不完美的立方結構通常會導致PQD固體內的電荷載流子傳輸不利和嚴重的非輻射復合。北京航空航天大學張曉亮等人使用伴隨化學剝離處理 (CST) 的前體工程證明了高度取向的PQD固體。
本文要點：
1）系統的實驗研究和理論計算相結合，從根本上了解使用CST方法的PQD的表面重修。
2）結果表明，高度有序的PQD可以導致PQD固體的高取向，顯著促進PQD固體內的電荷載流子傳輸。同時，具有富碘表面的理想立方結構PQD顯著降低了表面陷阱態，從而大大減少了陷阱輔助的非輻射復合。
3）因此，無機PQD太陽能電池 (PQDSC) 的功率轉換效率高達16.25%。這項工作為構建具有改進光物理性能的高取向 PQD固體提供了一條可行的途徑，用于高性能光電器件。
11. AM：四面體骨架DNA基可生物切換型miRNA抑制劑遞送系統用于抗皮膚衰老
基于MicroRNA (miR)的治療策略具有廣闊的應用前景。然而，結構上的限制也使得如何充分利用其生物醫學功能成為了一項嚴峻的挑戰。四面體骨架DNA (tFNA)已被證明是一種能夠用于miR治療的理想載體。受中國古代神話“太陽神鳥”形象的啟發，四川大學林云鋒研究員和田陶然博士設計了一種可生物切換的miR抑制劑釋放系統(BiRDS)，其由三種miR抑制劑(三只神鳥)和一個核酸內核(中心太陽)所組成。
本文要點：
1）BiRDS能夠在骨架內融合miR抑制劑，從而最大化其裝載能力，并可以同時保持小尺寸tFNA的特性，避免與RNA暴露相關的不確定性。研究表明，每只“神鳥”尾部的RNase h響應序列會使得BiRDS在進入細胞后從3D結構轉變為2D結構，進而促進miR抑制劑的遞送。
2）為了證明該系統的應用潛力，研究者在皮膚衰老模型中利用BiRDS對毛囊干細胞遞送具有抗衰老作用的miR-31抑制劑。實驗結果表明，BiRDS具有超強的皮膚滲透能力和RNA遞送效率，能夠顯著地對抗皮膚衰老。綜上所述，BiRDS具有提高miRs穩定性和遞送效率的能力和可編輯性，有望在未來實現多種創新應用。
12. Nano Energy：穩定的酸性膠體電解質用于長壽命質子電池
新興的質子電化學為未來的高容量和高倍率儲能提供了機會。然而，質子電池的發展受到電極工作電位低和全電池循環壽命差(例如幾十小時)的阻礙。高電位MnO2/Mn2+氧化還原對是一種簡單而有競爭力的陰極選擇，通過在基底上電沉積固體來儲存能量。近日，新南威爾士大學趙川，中科院寧波材料所Zhaoping Liu展示了在H2SO4(≥ 1.0 M)中通過Mn2+電解形成的均勻且穩定的MnO2膠體，以及它們在實現長壽命質子電池中的應用。
本文要點：
1）膠體電解質使MnO2//MoO3電池的循環時間從11.7小時延長至33天，MnO2// pyrene-4,5,9,10-tetraone電池的循環時間延長至437天，這是質子電池有史以來報道的最長持續時間。
2）綜合分析表明膠體顆粒主要是由水合Mn2+、Mn3+、H+和SO42-的電解質離子配位的MnO2核。通過水稀釋，膠體的固體成分沉淀成多級納米片球，對沉積襯底的進一步表征顯示，不管電解質如何，主要的電解產物為ε-MnO2。此外，有無Mn2+酸存在時，沉淀物的膠體轉化方式不同，膠體平衡既包括物理作用，也包括化學作用。
這種在電解MnO2/Mn2+的新化學方面的發現也有望成為一系列新型水相儲能的基礎。
