1. Nature：導電界面鐵電體的累積極化
在具有六邊形非中心對稱晶胞的二維材料中，基于對原子薄雙層結構中的鐵電性進行了預測和測量，晶體對稱性往往將平行二維層之間的橫向位移轉化為其平面外電極化的變化，這一機制稱為“滑動電子學”。這些觀察僅限于在低電荷載流子密度下的兩個極化態之間切換，從而限制了所揭示現象的實際應用。有鑒于此，以色列特拉維夫大學Shalom Moshe Ben對具有極性界面的對準和反對準配置的平行WSe2和MoS2多層進行表面電勢測量。
本文要點：
1) 作者發現存在均勻間隔、幾乎解耦的電勢階躍，表明高度受限的界面電場為設計多態“階梯鐵電體”提供了一種手段。
2) 對于高達1013 cm-2的移動電荷載流子密度靜電摻雜，內極化現象仍然極其顯著，并且具有實質的面內導電性。使用密度泛函理論計算，發現在實空間和動量空間中存在電荷重新分布，并確定了最終的摻雜誘導去極化機制。
Swarup Deb, et al. Cumulative polarization in conductive interfacial ferroelectrics. Nature 2022
DOI: 10.1038/s41586-022-05341-5
https://doi.org/10.1038/s41586-022-05341-5
2. Nature：超亮、高效、穩定的鈣鈦礦發光二極管
作為下一代發光材料，金屬鹵化物鈣鈦礦由于其優異的發射性能，窄帶發射特性受到了廣泛關注。然而，對于鈣鈦礦發光二極管（PeLED），無論其材料類型（多晶或納米晶）如何，都沒有同時實現高亮度、高效率和長壽命，因為它們受到與鈣鈦礦材料中電荷傳輸和限制之間的特性權衡相關的內在限制的影響。近日，漢城大學Lee Tae-Woo報道了一種由核/殼鈣鈦礦納米晶體制成的超亮、高效和穩定的PeLED。
本文要點：
1) 該PelED尺寸約為10?nm，通過芐基膦酸（BPA）添加劑與三維（3D）多晶鈣鈦礦膜的簡單原位反應獲得，并且無需單獨的合成工藝。在反應過程中，大型3D晶體分裂成納米晶體，BPA圍繞納米晶體，實現強載流子限制。BPA殼通過形成共價鍵鈍化欠配位的鉛原子，從而大大降低勢阱密度，同時保持3D鈣鈦礦良好的電荷傳輸特性。
2) 作者還展示了高效、明亮和穩定的PeLED，其最大亮度約為470000?cd m-2、最大外部量子效率為28.9%（平均?為25.2?±1.6%?），最大電流效率為151?cd?A?1和在1000 cd m-2下具有520h的半衰期?（預計在100 cd m-2下半衰期>30000?小時?)。
Joo Sung Kim, et al. Ultra-bright, efficient and stable perovskite light-emitting diodes. Nature 2022
DOI: 10.1038/s41586-022-05304-w
https://doi.org/10.1038/s41586-022-05304-w
4. Chem. Rev.：光敏銅配合物的性質與應用
作為化學研究的熱門領域之一，光催化和光敏化學過程越來越受到人們的關注。特別是由于其在醫學、化學合成、材料科學或環境化學等領域的應用。在迄今為止報道的所有均相催化體系中，光活性銅（I）配合物已被證明極具應用潛力，不僅可以作為貴金屬配合物的替代品，而且最近還受到廣泛的研究和利用。近日，布魯塞爾自由大學Moucheron Cécile、Evano Gwilherm綜述研究了光敏銅配合物的性質與應用。
本文要點：
1) 首先對單核銅（I）配合物的結構、光物理和電化學性質進行詳盡全面的概述，強調關鍵結構參數及其對所呈現的性質的影響，從而啟發光活性銅（I）配合物未來的設計。
2) 介紹了它們的主要應用領域（有機反應和聚合的光催化、制氫、二氧化碳的光還原和染料敏化太陽能電池），概括了它們從早期系統到目前最先進的技術進展，并介紹了光活性銅（I）配合物的通用性克服應用限制。
Jéro?me Beaudelot et al. Photoactive Copper Complexes: Properties and Applications. Chem. Rev. 2022
DOI: 10.1021/acs.chemrev.2c00033
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.chemrev.2c00033
6. Nature Commun.：用于彈性軟機器人的光熱調制介電彈性體致動器
軟機器人需要有彈性以在不可預測的環境下擴展它們的操作。雖然使用堅韌且可修復的彈性體有望實現這一點，但機械增強通常會導致更高的剛度，從而惡化致動應變。南洋理工大學Pooi See Lee等將液態金屬納米粒子引入到羧基聚氨酯彈性體中，使介電彈性體致動器(DEA)對電場和近紅外光敏感。
本文要點：
1）納米復合材料可以在NIR照射下修復以保持高韌性(55 MJ m?3 ),并且可以在更低的溫度和更短的時間內回收，因為納米粒子-彈性體的相互作用最小化了能量屏障。在共刺激過程中，光熱效應調節彈性體模量以降低DEAs的驅動電場。雙層結構在共同刺激下表現出協同驅動以提高能量密度。
2）當應用于由DEAs驅動的軟履帶時，光熱效應能夠實現更長的步幅，并增加其身體的扁平度，以增強形狀適應性，從而在狹窄的空間中移動。通過共刺激，彈性彈性體可以應用于具有高驅動能力的軟機器人，以獲得更長的操作壽命。這項工作為實現彈性和高驅動性能的新一代軟機器人鋪平了道路。
Tan, M.W.M., Bark, H., Thangavel, G. et al. Photothermal modulated dielectric elastomer actuator for resilient soft robots. Nat Commun 13, 6769 (2022).
DOI: 10.1038/s41467-022-34301-w
https://doi.org/10.1038/s41467-022-34301-w
7. EES：用于甲酸光催化析氫的Ti-氧離子簇金屬有機骨架上的活性位點
從液體有機載體上析出氫氣的過程可以用于運輸燃料H2的合成。甲酸被認為是最方便的液態氫有機載體之一，因為它可以很容易地從CO2中獲得，它是水溶性的，并且不需要回收H2耗盡的副產物。與傳統的甲酸熱催化分解相比，光與光催化劑結合使用的探索還少有報道。近日，巴倫西亞政治大學Garcia Hermenegildo、巴黎文理研究大學Serre Christian報道了用于甲酸光催化析氫的Ti-氧離子簇金屬有機骨架上的活性位點。
本文要點：
1) 具有甲酸鹽活性位點的微孔鈦氧簇基金屬有機骨架（Ti-MOF），即MIP-177_LT（MIP代表巴黎多孔材料研究所的材料，LT代表低溫），具有優異的甲酸析出H2的催化活性，并且無需中和酸性或使用犧牲劑或貴金屬。
2) 光催化H2析出的量子效率為22%，這優于非貴金屬光催化劑。通過DFT計算發現，在催化過程中，雖然H2消耗光生電子，但強電子供體不能猝滅CO2的釋放，這表明活性位點具有很高的甲酸鹽配位選擇性。
Alberto García-Baldoví et al. Active site imprinting on Ti oxocluster metal-organic framework for the photocatalytic hydrogen release from formic acid. EES 2022
DOI: 10.1039/D2EE02258C
https://doi.org/10.1039/D2EE02258C
8. AM：通過醋酸戊銨改性的高效柔性鈣鈦礦太陽能電池，認證效率為23.35%
在新興的光伏技術中，剛性鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)由于其高達25.7%的出色的功率轉換效率(PCE)而取得了巨大的發展。然而，柔性PSC的PCE(22.4%)仍然遠遠落后于剛性PSC，其機械穩定性也不令人滿意。香港城市大學Zonglong Zhu和中國科學技術大學Shangfeng Yang等報道了一種高效穩定的柔性反式PSC。
本文要點：
1）該柔性反式PSC是通過乙酸戊銨(PenAAc)分子來修飾鈣鈦礦和空穴傳輸層(HTL)之間的界面。通過對陰離子和陽離子的合成操縱，我們發現PenA+和Acˉ與鈣鈦礦薄膜表面末端的受主和施主缺陷都有很強的化學鍵合。
2）PenAAc改進的柔性PSC實現了創紀錄的23.68%的PCE(0.08 cm2，認證:23.35%)，具有1.17 V的高開路電壓(VOC)。大面積設備(1.0 cm2)也實現了21.52%的出色PCE。此外，所制造的器件在機械彎曲下表現出優異的穩定性，即使在5000次彎曲后，PCE仍保持在原始PCE的91%以上。
Gao, D., et al, Highly Efficient Flexible Perovskite Solar Cells through Pentylammonium Acetate Modification with certified efficiency of 23.35%. Adv. Mater. 2206387.
DOI: 10.1002/adma.202206387
https://doi.org/10.1002/adma.202206387
9. AM：雙連續結構在高能固態鋰金屬電池彈性電解質中的作用
固態鋰金屬電池(LMBs)作為下一代電池技術正在受到關注，在不受控制的Li枝晶問題得到解決的情況下，該技術在能量密度和操作安全性方面可以超過傳統的鋰離子電池。韓國科學技術院Bumjoon J. Kim和佐治亞理工學院Seung Woo Lee等研究了具有不同相分離結構的各種塑料晶體嵌入彈性體電解質(PCEEs),通過系統地調節各相的體積比來闡明LMBs中PCEE的結構-性質-電化學性能關系。
本文要點：
1）在彈性體相與塑料晶體相的最佳體積比(即1:1)下，雙連續結構PCEE(由交聯彈性體基質內具有長程連通性的高效離子傳導塑料晶體路徑組成)在25°C時表現出異常高的離子電導率(103 S cm-1)和出色的機械彈性(斷裂伸長率約為300%)。
2）采用這種優化的PCEE、35微米厚的Li陽極和高負載LiNi0.83Mn0.06Co0.11O2 (NMC-83)陰極的全電池可提供437 Wh kg總電池質量?1的高能量密度。固態LMBs的PCEE的已建立的結構-性能-電化學性能關系預計將為各種電化學能量系統的彈性電解質的開發提供信息。
Han, J., et al, Role of Bicontinuous Structure in Elastomeric Electrolytes for High-Energy Solid-State Lithium-Metal Batteries. Adv. Mater. 2205194.
DOI: 10.1002/adma.202205194
https://doi.org/10.1002/adma.202205194
10. Nano Lett.：固氮過程中鎳單原子催化劑的電子流監測
光固氮（N2）的催化系統通常由光收集單元、活性位點和電子轉移橋組成。為了跟蹤不同功能單元之間的光生電子流，急需開發具有元素特異性能力、表面靈敏度和未占用狀態檢測的原位表征技術。近日，中國科學技術大學潘海斌、鄭旭升對固氮過程中鎳單原子催化劑的電子流進行監測。
本文要點：
1) 作者開發了原位同步輻射軟X射線吸收光譜（原位sXAS），以探測N2光還原過程中反應體系的電子結構變化。
2) 將鎳單原子和氧化鈰納米粒子共修飾還原氧化石墨烯（CeO2/Ni-G）作為模型催化劑。原位sXAS直接揭示了光生電子在光照下的動態界面電荷轉移以及隨后在N2活化催化活性位點處的電荷積累。
Wang Qingyu et al. Monitoring Electron Flow in Nickel Single-Atom Catalysts during Nitrogen Photofixation Nano Lett. 2022
DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c03595
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.nanolett.2c03595
11. Nano Lett. ：納米晶Pt{110}面表面應變在氧還原催化中的作用
作為各種催化應用中的活性材料，鉑基納米晶體（NCs）受到了極大的關注。 鉑基NCs的催化活性可以通過操縱其形狀、大小和組成來調節。 最近，Pt基NCs的應變工程可以有效調節其催化活性，因為由表面應變誘導表面原子的電子結構可以顯著影響中間體對NCs表面的結合親和力。近日，韓國科學技術院Kim Hyungjun、Han Sang Woo、蔚山大學Hong Jong Wook運用菱形十二面體的合成方法，合成了僅由｛110｝面與受控數量的Pt原子層結合Pd@Pt核-殼納米晶體，以研究Pt｛110}面的表面應變-催化活性關系。
本文要點：
1) 通過對生長動力學的控制，可以實現Pt殼在菱形十二面體Pd納米晶體的{110}面上的外延和共形過生長。通過施加更多的面內壓縮表面應變，發現Pd@Pt納米晶體的氧還原反應活性隨著其鉑殼變薄而降低。
2) 密度泛函理論計算表明，Pt{110}面的特征應變-活性關系是平面外表面應變與所施加的平面內表面應變抵消作用的結果，這可以有效地將拉伸環境施加在表面原子上。
Hojin Ahn et al. Role of Surface Strain at Nanocrystalline Pt{110} Facets in Oxygen Reduction Catalysis Nano Lett. 2022
DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c03611
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.nanolett.2c03611
