1. Nature Materials：鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中二甲基銨陽(yáng)離子添加劑的中間相工程
實(shí)現(xiàn)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的長(zhǎng)期穩(wěn)定性是實(shí)現(xiàn)其廣泛商業(yè)化的最重要挑戰(zhàn)。了解鈣鈦礦結(jié)晶過(guò)程及其對(duì)器件穩(wěn)定性的影響機(jī)制對(duì)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)至關(guān)重要。常用的二甲基甲酰胺/二甲基亞砜溶劑制備方法導(dǎo)致多晶鈣鈦礦膜的晶體質(zhì)量和微觀結(jié)構(gòu)較差。近日，牛津大學(xué)Henry J. Snaith、蒙納士大學(xué)Udo Bach、David P. McMeekin介紹了一種無(wú)二甲基亞砜的高溫加工方法，該方法利用二甲基氯化銨作為添加劑來(lái)控制鈣鈦礦中間前驅(qū)體相。
本文要點(diǎn)：
1) 通過(guò)控制結(jié)晶順序，可以調(diào)整甲脒（FA）/銫（FA）yCs1–yPb（IxBr1–x）3鈣鈦礦系統(tǒng)的晶粒尺寸、織構(gòu)、取向（角向上與面朝上）和結(jié)晶度。
2) 封裝器件顯示出優(yōu)異的操作穩(wěn)定性，在65℃的模擬陽(yáng)光開(kāi)路條件下，平均T80壽命為（器件功率轉(zhuǎn)換效率降至其初始值的80%的時(shí)間）1190小時(shí)?，而最好的設(shè)備顯示T80為1410?小時(shí)。
David P. McMeekin, et al. Intermediate-phase engineering via dimethylammonium cation additive for stable perovskite solar cells. Nature Mater. 2022
DOI: 10.1038/s41563-022-01399-8
https://doi.org/10.1038/s41563-022-01399-8
2. Nature Catalysis：有機(jī)催化對(duì)惰性C-H鍵官能團(tuán)化
惰性C-H化學(xué)鍵的官能團(tuán)化具有原子經(jīng)濟(jì)性，步驟的效率非常高，因此受到人們廣泛的關(guān)注。與傳統(tǒng)的過(guò)渡金屬催化C-H化學(xué)鍵催化常用于C-H鍵催化相比，有機(jī)催化劑在惰性C-H鍵的直接催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的相關(guān)研究比較少。沒(méi)有保護(hù)的芐胺-NH2官能團(tuán)α-C(sp3)-H化學(xué)鍵由于極低的Br?nsted酸性，通常呈化學(xué)反應(yīng)惰性。
有鑒于此，上海師范大學(xué)趙寶國(guó)（Baoguo Zhao）等報(bào)道使用含有方酰胺（quaramide）側(cè)鏈的手性吡哆醛作為多功能羰基催化劑，催化活化-NH2未保護(hù)的芐胺的α-C(sp3)-H化學(xué)鍵，能夠?qū)⑵渌嵝阅軌蛟谑覝貤l件實(shí)現(xiàn)脫質(zhì)子，并且與有機(jī)醛進(jìn)行不對(duì)稱加成。
本文要點(diǎn)：
1）通過(guò)這種羰基催化策略，發(fā)展了一種不對(duì)稱方法，進(jìn)行芐胺的α-C-H鍵對(duì)醛加成，實(shí)現(xiàn)了合成手性β-氨基醇的一種簡(jiǎn)便直接方法，并且實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的立體選擇性（>20:1 dr）和對(duì)映選擇性（88-99 % e.e.）。這項(xiàng)工作展示了有機(jī)催化在溫和反應(yīng)條件對(duì)惰性C-H鍵進(jìn)行官能團(tuán)化，反應(yīng)過(guò)程中無(wú)需使用導(dǎo)向官能團(tuán)和保護(hù)基處理，能夠?qū)赩B6的有機(jī)催化劑在有機(jī)合成領(lǐng)域的應(yīng)用前景。
2）反應(yīng)情況。以芐胺、有機(jī)醛作為反應(yīng)物，5 mol % (S,S)-1a作為有機(jī)催化劑，加入2倍量DBN或DBU，1倍量Na2SO4，在-10 ℃ 甲苯/二氯甲烷混合溶劑中反應(yīng)。
Hou, C., Peng, B., Ye, S. et al. Catalytic asymmetric α C(sp3)–H addition of benzylamines to aldehydes. Nat Catal 5, 1061–1068 (2022)
DOI: 10.1038/s41929-022-00875-3
https://www.nature.com/articles/s41929-022-00875-3
3. Nature Commun.：多分散性誘導(dǎo)的彎曲硅膠棒的展曲-彎曲向列相
液晶相介于固體和液體之間，具有兩者的特性。由棒狀分子或顆粒組成的向列型液晶顯示出長(zhǎng)程取向有序性，產(chǎn)生特征性雙折射，但是它們?nèi)狈ξ恢糜行蛐裕瑥亩试S它們像液體一樣流動(dòng)。這些性質(zhì)的組合以及它們對(duì)外場(chǎng)的敏感性使得向列型液晶成為光學(xué)應(yīng)用例如液晶顯示器(LCD)的基礎(chǔ)。當(dāng)棒狀粒子彎曲時(shí)，液晶中出現(xiàn)自發(fā)彎曲變形，導(dǎo)致幾何挫折，這可以通過(guò)形成有趣的扭曲-彎曲(NTB)和展曲-彎曲(NSB)向列相的互補(bǔ)扭曲或展曲變形來(lái)解決。
烏得勒支大學(xué)Alfons van Blaaderen和Marjolein Dijkstra等通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明，難以捉摸的NSB相可以在多分散微米級(jí)彎曲二氧化硅棒系統(tǒng)中穩(wěn)定。作者的結(jié)果為實(shí)現(xiàn)膠體和分子液晶的NTB相和NSB相開(kāi)辟了道路。
本文要點(diǎn)：
1）作者報(bào)道了NSB相的實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)和鑒定，該NSB相來(lái)自多分散彎曲核熒光標(biāo)記的膠體結(jié)構(gòu)單元，可以在單個(gè)粒子水平上進(jìn)行分析。彎曲的二氧化硅棒是使用現(xiàn)有的普通乳液基生長(zhǎng)方法的改進(jìn)制成的，該方法也與籽晶生長(zhǎng)兼容。NSB通過(guò)分析其向列指向矢場(chǎng)來(lái)表征，所述向列指向矢場(chǎng)來(lái)自熒光共聚焦顯微鏡數(shù)據(jù)集的分析，并產(chǎn)生p = 86.2±11.7微米的螺距，即約16倍的顆粒長(zhǎng)度。作者發(fā)現(xiàn)NSB相在Sm和單軸N相之間形成，正如理論和模擬所預(yù)期的。對(duì)于垂直于單晶赤鐵礦橢圓體取向的赤鐵礦官能化彎曲二氧化硅棒系統(tǒng)，也觀察到NSB LC相，所述赤鐵礦橢圓體可以在磁場(chǎng)中磁化，具有沿橢圓體方向的偶極矩。
2）作者的結(jié)果以及作者獨(dú)立開(kāi)發(fā)的基于聚合物的更光滑的彎曲棒的結(jié)果表明，使用多分散性確實(shí)是一種可行且普遍適用的方法來(lái)創(chuàng)建這些受抑NSB液晶相。此外，除了關(guān)于彎曲二氧化鈦納米棒的初步結(jié)果之外，從更復(fù)雜形狀的彎曲二氧化硅棒(如具有良好取向的赤鐵礦核的彎曲二氧化硅棒)產(chǎn)生這種有趣的“受抑”向列液晶相的可行性使得作者認(rèn)為NSB相也可能在沒(méi)有外部電場(chǎng)的情況下由彎曲分子液晶元的混合物形成。進(jìn)一步的工作必須證明在這些系統(tǒng)中是否也能實(shí)現(xiàn)扭曲向列相。
Kotni, R., Grau-Carbonell, A., Chiappini, M. et al. Splay-bend nematic phases of bent colloidal silica rods induced by polydispersity. Nat Commun 13, 7264 (2022).
DOI: 10.1038/s41467-022-34658-y
https://doi.org/10.1038/s41467-022-34658-y
4. Nature Commun.：一種用于實(shí)時(shí)原位監(jiān)測(cè)胃腸道代謝物的自供電可攝取無(wú)線生物傳感系統(tǒng)
與小腸的多樣和動(dòng)態(tài)代謝物組成相關(guān)的信息對(duì)于各種疾病的診斷和治療是至關(guān)重要的。然而，由于缺乏對(duì)腸道環(huán)境的原位訪問(wèn)，我們目前對(duì)小腸內(nèi)代謝過(guò)程的生理化學(xué)動(dòng)力學(xué)的了解有限。美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校Patrick P. Mercier和Joseph Wang等報(bào)告了一個(gè)無(wú)需電池的可攝入生物傳感系統(tǒng)的演示，用于監(jiān)測(cè)小腸中的代謝物。
本文要點(diǎn)：
1）作者展示了一種自供電、無(wú)需電池的可攝取生物傳感膠囊，用于在活體中進(jìn)行原位實(shí)時(shí)腸道葡萄糖監(jiān)測(cè)。為了激活膠囊內(nèi)的電子電路，集成的葡萄糖生物燃料電池(BFC)為磁性人體通信(mHBC)無(wú)線電路收集足夠的電力。這項(xiàng)工作解決了膠囊型可攝取設(shè)備中的多個(gè)現(xiàn)有挑戰(zhàn)，包括取消電池、電子設(shè)備的小型化、通過(guò)厚生物組織的信號(hào)傳輸以及保護(hù)生物傳感器免受惡劣原位環(huán)境的影響。在體外模擬過(guò)程中，BFC傳感器顯示出對(duì)葡萄糖的高特異性，而含有干擾化合物的溶液顯示出可忽略的交叉反應(yīng)性。通過(guò)分析在頻率數(shù)據(jù)的擴(kuò)展監(jiān)控期間的變化率，在記錄的信號(hào)中觀察到最小的變化。
2）在豬身上進(jìn)行的原位實(shí)驗(yàn)表明，來(lái)自口服溶液的葡萄糖濃度的差異產(chǎn)生了收集的連續(xù)數(shù)據(jù)的差異，這意味著來(lái)自小腸的葡萄糖的成功檢測(cè)。
De la Paz, E., Maganti, N.H., Trifonov, A. et al. A self-powered ingestible wireless biosensing system for real-time in situ monitoring of gastrointestinal tract metabolites. Nat Commun 13, 7405 (2022).
DOI: 10.1038/s41467-022-35074-y
https://doi.org/10.1038/s41467-022-35074-y
5. Nature Commun.：用于高通量生產(chǎn)鹵化物鈣鈦礦的通用全固體合成
鹵化物鈣鈦礦在基礎(chǔ)和應(yīng)用兩個(gè)層面上都顯示出巨大潛力。目前，新型鈣鈦礦的發(fā)現(xiàn)、研究和應(yīng)用在時(shí)間/產(chǎn)率/研究/能效方面嚴(yán)重依賴于合成方法。傳統(tǒng)的濕化學(xué)法易于制備薄膜樣品，但對(duì)塊體晶體的合成效率較低。近日，為了克服這些問(wèn)題，賓夕法尼亞州立大學(xué)Kai Wang，Shashank Priya，Bed Poudel，Amin Nozariasbmarz報(bào)道了一種通用的固態(tài)合成高質(zhì)量鈣鈦礦的方法，即在合成過(guò)程中同時(shí)施加電場(chǎng)和機(jī)械應(yīng)力場(chǎng)，即電場(chǎng)和機(jī)械場(chǎng)輔助燒結(jié)技術(shù)。
本文要點(diǎn)：
1）這種快速(電氣和機(jī)械)電磁快速合成方法為制備鹵化物鈣鈦礦提供了一種新的平臺(tái)，以高原料(100%產(chǎn)率)、高時(shí)間(0.5 cm3 min?1)、高效率(無(wú)溶劑)的方式制備鹵化物鈣鈦礦，產(chǎn)品質(zhì)量接近或超過(guò)單晶。
2）此外，鈣鈦礦還具有幾個(gè)獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：i）允許不可溶的摻雜劑分散在快鈣鈦礦中，這將帶來(lái)未來(lái)與鈣鈦礦結(jié)合/摻雜/混合金屬、碳和其他不可處理的溶液材料的機(jī)會(huì)；ii）允許合成單向組成梯度的功能梯度鈣鈦礦材料，這可能超出本工作中鈣鈦礦/導(dǎo)電聚合物的異質(zhì)結(jié)的范圍；iii）允許多層結(jié)構(gòu)光電子器件(例如太陽(yáng)能電池、光電探測(cè)器和X射線傳感器)或腿-橋-腿熱電單元的直接添加打印。
3）研究人員還對(duì)快速鈣鈦礦樣品進(jìn)行了穩(wěn)定性測(cè)試，這些樣品表現(xiàn)出比典型的溶液處理薄膜樣品更好的穩(wěn)定性。因此，這種快速鈣鈦礦有望為高通量材料合成開(kāi)辟另一個(gè)維度，未來(lái)直接從粉末制造打印設(shè)備，并加速新鈣鈦礦組合物的材料發(fā)現(xiàn)。
Zheng, L., Nozariasbmarz, A., Hou, Y. et al. A universal all-solid synthesis for high throughput production of halide perovskite. Nat Commun 13, 7399 (2022).
DOI：10.1038/s41467-022-35122-7
https://doi.org/10.1038/s41467-022-35122-7
6. JACS：共價(jià)適應(yīng)性網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)構(gòu)-反應(yīng)性-性質(zhì)關(guān)系
由動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵構(gòu)建的聚合物網(wǎng)絡(luò)提供了將化學(xué)反應(yīng)的控制和可調(diào)性轉(zhuǎn)化為宏觀物理性質(zhì)的潛力。在這些反應(yīng)發(fā)生的條件下，共價(jià)自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)(CANs)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以重新排列，這意味著它們可以流動(dòng)，自我修復(fù)，重塑，并對(duì)刺激做出反應(yīng)。從可持續(xù)發(fā)展到組織工程，具有這些特性的材料是必不可少的；因此，網(wǎng)絡(luò)重組的條件和時(shí)間尺度必須與預(yù)期用途相適應(yīng)。美國(guó)西北大學(xué)Julia A. Kalow等分析了幾種CANs的結(jié)構(gòu)-反應(yīng)性-性能關(guān)系，說(shuō)明了一般設(shè)計(jì)原則和應(yīng)用于CANs的線性自由能關(guān)系(LFERs)的預(yù)測(cè)潛力。
本文要點(diǎn)：
1）作者說(shuō)明了如何將用于理解和操縱小分子反應(yīng)的相同的物理有機(jī)策略應(yīng)用于建立在動(dòng)態(tài)共價(jià)反應(yīng)上的聚合物網(wǎng)絡(luò)。作者認(rèn)為動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)的定量結(jié)構(gòu)-反應(yīng)性-性能關(guān)系將允許研究人員可預(yù)測(cè)地設(shè)計(jì)具有目標(biāo)機(jī)械性能的材料。然而，作者也討論了聚合物網(wǎng)絡(luò)固有的復(fù)雜因素，這些因素阻礙了對(duì)這些關(guān)系的直接分析。作者強(qiáng)調(diào)的例子從溶劑化的軟凝膠到硬的熱固性材料，其共同因素是動(dòng)態(tài)共價(jià)交聯(lián)。
2）作者討論了分子反應(yīng)性如何轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)特性，以及如何表征這些材料。此外，作者提供了如何設(shè)計(jì)和分析小分子和聚合物系統(tǒng)以獲得最佳定量關(guān)系的建議。
Vivian Zhang, et al. Structure–Reactivity–Property Relationships in Covalent Adaptable Networks. J. Am. Chem. Soc. 2022.
DOI: 10.1021/jacs.2c08104
https://doi.org/10.1021/jacs.2c08104
7. JACS：通過(guò)多模態(tài)原位和Operando測(cè)量了解銻酸錳鉻電催化劑的穩(wěn)定性
提高電催化裝置的穩(wěn)定性是發(fā)展電催化裝置的關(guān)鍵。近日，SLAC國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室Michaela Burke Stevens，Thomas F. Jaramillo利用在線電化學(xué)流池與電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)耦合，研究了Mn(?Cr)?Sb - O電催化劑的成分和反應(yīng)物氣體對(duì)其多元素溶解的影響。
本文要點(diǎn)：
1）與Mn2O3和Cr2O3氧化物相比，銻酸鹽框架在OER電位穩(wěn)定Mn，在ORR和OER電位穩(wěn)定Cr。此外，Mn(?Cr) - Sb - O中Mn和Cr的溶解受ORR反應(yīng)速率的影響，N2條件下的溶解最小。研究人員觀察到Cr在0.3、0.6和0.9 V下10分鐘內(nèi)優(yōu)先溶解13%，Mn損失僅1.5%，表明Mn在顆粒表面富集。盡管存在這種不對(duì)稱溶解，但在可比電位下，Operando X射線吸收光譜(XAS)顯示Mn的k邊沒(méi)有可測(cè)量的變化。這可能表明表面層中Mn氧化態(tài)和/或相的修飾太小，或表面層太薄，無(wú)法用體XAS測(cè)量。
2）最后，利用在線ICP-MS評(píng)估了循環(huán)伏安法和加速應(yīng)力試驗(yàn)中外加電位、掃描速率和電流對(duì)Mn - Cr - Sb - O的影響。隨著對(duì)氧還原和溶解之間相互作用的深入理解，確定了測(cè)試程序，以最大化活性和穩(wěn)定性。
這項(xiàng)工作強(qiáng)調(diào)使用多模態(tài)原位表征技術(shù)來(lái)串聯(lián)建立一個(gè)更完整的穩(wěn)定性模型，并開(kāi)發(fā)優(yōu)化催化劑性能的協(xié)議。
Melissa E. Kreider, et al, Understanding the Stability of Manganese Chromium Antimonate Electrocatalysts through Multimodal In Situ and Operando Measurements, J. Am. Chem. Soc., 2022
DOI: 10.1021/jacs.2c08600
https://doi.org/10.1021/jacs.2c08600
8. JACS：確定一種無(wú)需再生實(shí)現(xiàn)300 h電化學(xué)CO2還原C2產(chǎn)品的界面穩(wěn)定劑
電化學(xué)CO2還原反應(yīng)(CO2RR)生產(chǎn)高附加值碳?xì)浠衔锖秃趸衔锸菍?shí)現(xiàn)碳中和社會(huì)的一種可持續(xù)和令人信服的方法。然而，電化學(xué)CO2RR過(guò)程中活性位點(diǎn)的不可控遷移限制了其同時(shí)獲得高C2選擇性和超耐用性的催化能力。近日，中科大熊宇杰教授，Ran Long報(bào)道了一種簡(jiǎn)單而有效的合成策略，通過(guò)界面CuAlO2物種在合成的Cu?CuAlO2?Al2O3催化劑上穩(wěn)定高活性位點(diǎn)。
本文要點(diǎn)：
1）研究發(fā)現(xiàn)，CuAlO2的錨定效應(yīng)，抑制了電化學(xué)CO2RR過(guò)程中活性位點(diǎn)的不可控遷移。
2）結(jié)果表明，該催化劑用于學(xué)CO2RR具有85.6%的C2高法拉第效率(FE) (C2H4 > 70%)和電化學(xué)CO2RR的長(zhǎng)期穩(wěn)定性(>300 h)，優(yōu)于大多數(shù)已報(bào)道的銅基材料。
3）更重要的是，Cu?CuAlO2?Al2O3的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和從頭算密度泛函理論(DFT)分子動(dòng)力學(xué)模擬結(jié)果表明，該高活性位點(diǎn)對(duì)電化學(xué)CO2RR是超耐用的，突出了所構(gòu)建的界面CuAlO2物種的意義。
這種簡(jiǎn)單高效的原位合成方法使該材料成為高選擇性和超耐用的大規(guī)模電化學(xué)CO2RR催化劑的候選材料。
Xinyu Wang, et al, Identifying an Interfacial Stabilizer for Regeneration-Free 300 h Electrochemical CO2 Reduction to C2 Products, J. Am. Chem. Soc., 2022
DOI: 10.1021/jacs.2c11109
https://doi.org/10.1021/jacs.2c11109
9. JACS：多元金屬有機(jī)框架中的寬可調(diào)大氣集水
作為最新集水材料MOF-303 {[Al(OH)(PZDC)]（其中PZDC2是1Hpyrazole-3，5-二羧酸酯）的衍生物，多元金屬有機(jī)框架(MOF)的開(kāi)發(fā)被證明是產(chǎn)生適合給定環(huán)境條件的高效水吸附劑的有力工具。近日，加州大學(xué)伯克利分校Omar M. Yaghi強(qiáng)調(diào)了MOFs的多元制造策略如何控制孔的親水性，進(jìn)而控制再生溫度和熱量，以及MOF運(yùn)行的濕度臨界值。
本文要點(diǎn)：
1）MOF-303 {[Al(OH)(PZDC)]鑒于PZDC2-連接體的N(H)基團(tuán)是水分子的主要吸附位點(diǎn)，并且這種相互作用的強(qiáng)度在孔隙內(nèi)水結(jié)構(gòu)的形成中起著關(guān)鍵作用，研究人員試圖通過(guò)在MOF主鏈中引入噻吩-2，5-二羧酸酯(TDC22-)和PZDC2-來(lái)調(diào)節(jié)這些位點(diǎn)的親水性。
2）基于這兩個(gè)接頭，九個(gè)多元PT-MOF（[Al(OH)(PZDC)1-x(TDC)x]），覆蓋了整個(gè)接頭混合范圍（x = 0、0.125、0.25、0.375、0.5、0.625、0.75、0.875和1）。這些化合物是在溶劑熱和基于回流的條件下制備的，并且它們的結(jié)構(gòu)、組成和孔隙率得到完全表征。
3）該P(yáng)T-MOF系列表現(xiàn)出的水吸附行為揭示了多變量策略的威力，其中可以(I)調(diào)節(jié)和獲得MOF運(yùn)行的更寬范圍的相對(duì)濕度，以及(ii)提供更具能量效率的水收集過(guò)程。這兩個(gè)發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了已經(jīng)報(bào)道的，并且適用于干旱條件下的集水。此外，研究人員證明了這些多元化合物在水中千克級(jí)的可擴(kuò)展性，并且使用容易獲得的起始材料具有優(yōu)異的時(shí)空產(chǎn)率。
Zhiling Zheng, et al, Broadly Tunable Atmospheric Water Harvesting in Multivariate Metal?Organic Frameworks, J. Am. Chem. Soc., 2022
DOI: 10.1021/jacs.2c09756
https://doi.org/10.1021/jacs.2c09756
10. JACS：利用電化學(xué)勢(shì)控制可還原氧化物上Au納米粒子的尺寸
控制Au納米粒子(NP)的尺寸和它們與氧化物載體的相互作用對(duì)于它們?cè)诨瘜W(xué)反應(yīng)中的催化性能是重要的，例如一氧化碳氧化和水煤氣變換。已知在載體氧化物表面的氧空位與金納米粒子形成強(qiáng)化學(xué)鍵，并抑制它們的粗化和失活。所得的金/氧空位界面也作為氧化反應(yīng)的活性位點(diǎn)。因此，需要小的金納米顆粒來(lái)增加金/氧化物界面的密度。希望有一種動(dòng)態(tài)的方法來(lái)控制氧化物載體上Au NPs的尺寸。
近日，麻省理工學(xué)院Bilge Yildiz證明了一種電化學(xué)方法，通過(guò)控制載體氧化物的表面氧空位濃度來(lái)控制金納米顆粒的尺寸。
本文要點(diǎn)：
1）具有不同還原性的氧化物L(fēng)a0.8Ca0.2MnO3±δ和Pr0.1Ce0.9O2?δ用作模型載體氧化物。通過(guò)施加電化學(xué)勢(shì)，研究人員在載體氧化物中獲得了寬范圍的有效氧壓pO2(10-37-10-14 atm)。
2）研究發(fā)現(xiàn)，施加陰極電位會(huì)產(chǎn)生高濃度的氧空位，并在700-770°C下在10分鐘內(nèi)形成尺寸為7-13nm的精細(xì)分布的Au NPs，而陽(yáng)極電位會(huì)氧化表面并增加Au NPs的尺寸。產(chǎn)生小的金納米顆粒所需的起始陰極電位很大程度上取決于載體氧化物的還原性。即使在700-770 °C的陰極電位下，Au NPs也不會(huì)發(fā)生燒結(jié)，并且在沒(méi)有電位的催化相關(guān)條件下也是穩(wěn)定的。
Dongha Kim, et al, Controlling the Size of Au Nanoparticles on Reducible Oxides with the Electrochemical Potential, J. Am. Chem. Soc., 2022
DOI: 10.1021/jacs.2c08422
https://doi.org/10.1021/jacs.2c08422
11. JACS：使用化學(xué)燃料反應(yīng)循環(huán)調(diào)節(jié)DNA雜交
近年來(lái)，圍繞分子機(jī)器的研究十分廣泛，例如典型的ATP酶或運(yùn)動(dòng)蛋白，將化學(xué)反應(yīng)（如核苷酸三磷酸的水解）的催化作用與其構(gòu)象變化耦合起來(lái)。這些分子機(jī)器從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，都是不斷地轉(zhuǎn)換化學(xué)燃料從而驅(qū)動(dòng)自身的運(yùn)動(dòng)或變化。在人工體系中合成具有類似功能、精度和速度的納米機(jī)器對(duì)于納米技術(shù)和生物材料的發(fā)展具有重要意義。最近，來(lái)自慕尼黑工業(yè)大學(xué)的Job Boekhoven等人通過(guò)將化學(xué)反應(yīng)循環(huán)與DNA納米技術(shù)的精度相整合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)DNA發(fā)夾構(gòu)象狀態(tài)的動(dòng)力學(xué)控制，為發(fā)展具有精確功能的非平衡DNA納米器件提供了新的思路。
本文要點(diǎn)：
1) 在這項(xiàng)研究中，設(shè)計(jì)思路整體跨越了DNA納米技術(shù)和化學(xué)燃料自組裝領(lǐng)域，使得研究者們能夠?qū)嵤┗谔级啺啡剂系幕瘜W(xué)反應(yīng)循環(huán)，并用于控制DNA在單分子和雙分子環(huán)境中的雜交；
2) 研究使用了經(jīng)歷反應(yīng)循環(huán)的二羧酸官能化的非天然核苷酸，中性和平面酸酐的形成增加了分子鏈對(duì)雜交的親和力，這一研究?jī)?nèi)容與以往關(guān)于DNA自主或耗散驅(qū)動(dòng)的主要區(qū)別在于能量的使用方式。
Job B., et al. Regulating DNA-Hybridization Using a Chemically Fueled Reaction Cycle. J. Am. Chem. Soc. (2022).
DOI: 10.1021/jacs.2c08463
https://doi.org/10.1021/jacs.2c08463
12. JACS：設(shè)計(jì)金屬-雙（乙酰胺）網(wǎng)絡(luò)的玻璃和結(jié)晶相以提高高光學(xué)對(duì)比度
由于其高可調(diào)諧性和可預(yù)測(cè)的結(jié)構(gòu)，金屬有機(jī)材料為研究玻璃形成和結(jié)晶過(guò)程以及設(shè)計(jì)具有獨(dú)特性能的玻璃提供了強(qiáng)大的平臺(tái)。最近，來(lái)自哈佛大學(xué)的Jarad A. Mason等人開(kāi)發(fā)了一系列新的玻璃形成金屬-乙撐二（乙酰胺）網(wǎng)絡(luò)，可以在200°C以下經(jīng)歷可逆的玻璃化和結(jié)晶轉(zhuǎn)變，為金屬-有機(jī)材料中的玻璃-晶體轉(zhuǎn)變提供了新的見(jiàn)解。
本文要點(diǎn)：
1) 該研究開(kāi)發(fā)的新型結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、結(jié)晶動(dòng)力學(xué)和玻璃穩(wěn)定性可以靈活地通過(guò)合成改性或液相共混來(lái)調(diào)節(jié)，以形成二元玻璃態(tài)；
2) 研究者們通過(guò)對(duì)分布函數(shù)（PDF）分析，揭示了單金屬和二元金屬-雙（乙酰胺）玻璃的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)相關(guān)性，并證實(shí)了金屬-金屬相關(guān)性在玻璃-晶體轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)演化過(guò)程中的重要作用；
3) 此外，研究發(fā)現(xiàn)Co–乙撐二（乙酰胺）二元網(wǎng)絡(luò)的玻璃相和結(jié)晶相具有4.8的大反射率對(duì)比度，這一性質(zhì)主要是由Co中心周圍的局部配位環(huán)境變化所引起的。
Jarad A. M., et al. Designing Glass and Crystalline Phases of Metal–Bis(acetamide) Networks to Promote High Optical Contrast. J. Am. Chem. Soc. (2022).
DOI: 10.1021/jacs.2c10449
https://doi.org/10.1021/jacs.2c10449
