1. Chem. Soc. Rev.：點擊衍生的多功能金屬配合物適用于各種應用
涉及Cu（I）催化的疊氮化物-炔烴環加成（CuAAC）的點擊反應是開發復雜結構的最有效、最可靠的工具。近日，韋洛爾技術大學Kaushik Chanda、M. M. Balamurali綜述研究了點擊衍生多功能金屬配合物的各種應用。
本文要點：
1) 它為合成許多藥物分子鋪平了道路，并增強了合成靈活性、可靠性、特異性和模塊性。通過將兩個不同的分子實體結合在一起，可以實現所需的分子特性。點擊化學在有機合成中的應用已經得到了證明，特別是在涉及生物相容性前體的反應中。
2) 在藥物研究中，點擊化學被廣泛用于藥物輸送應用。在細胞環境下對其他生物成分表現出的生物相容性和休眠性使點擊化學成為生物醫學研究中的熱門領域。作者討論了各種點擊衍生過渡金屬配合物的應用和獨特性。還討論了這種化學在其他應用科學領域的應用范圍。
Md Gulzar Ahmad, et al. Click-derived multifunctional metal complexes for diverse applications. Chem. Soc. Rev. 2023
DOI：10.1039/D3CS00343D
https://doi.org/10.1039/D3CS00343D
2. Chem. Soc. Rev.：從空間和時間上理解二氧化碳電還原中的動態固體-電解質界面
固體-液體界面在決定界面性質中發揮著重要作用。然而在電催化中，清楚描述動態界面結構和組織及其與電化學反應中優選反應途徑相關性的分子水平研究仍相對較少。近日，國立臺灣大學Chen Haoming、福州大學Xu Yijun從空間和時間上理解二氧化碳電還原中的動態固體-電解質界面。
本文要點：
1) 作者首先討論了與帶電電化學界面及其動態性質相關的理解和模型開發，并進一步強調了在CO2RR工作條件下，界面場、催化劑表面電荷以及電解質和界面水結構在界面處的各種梯度相互作用動力學，重點是催化反應性/選擇性的界面結構依賴性。
2)基于各種互補的原位/操作技術，作者提出了一種能量相關的動態界面，旨在全面介紹界面電催化，并提供一個更統一的研究框架。此外，作者還強調了建立電化學界面的實驗和理論研究。最后，作者提出了關鍵的科學挑戰以及對這一前沿領域的未來機遇。
Jiali Wang, et al. Spatially and temporally understanding dynamic solid–electrolyte interfaces in carbon dioxide electroreduction. Chem. Soc. Rev. 2023
DOI：10.1039/D2CS00441K
https://doi.org/10.1039/D2CS00441K
3. JACS：納米粒子改善單原子Fe的電催化穩定性
由于電化學溶解金屬原子導致的脫金屬化過程導致單原子催化劑難以應用于質子交換膜催化劑。阻礙單原子催化劑脫離的一種方法是通過金屬納米粒子與單原子之間相互作用。但是目前人們對于這種納米離子穩定單原子催化劑的機理并不清楚。有鑒于此，廈門大學鄭南峰、王宇成、趙匡民等提出金屬納米粒子阻礙Fe單原子脫離的一種普遍適用機理，并且制備了顯著改善Fe單原子溶解的單原子催化劑。
本文要點：
1）提出的金屬納米粒子穩定Fe單原子催化劑的機理，金屬納米粒子作為供電子體，增加FeN4位點的電子密度，降低Fe單原子的氧化態，增強Fe-N化學鍵的強度，阻礙電化學Fe溶解。
2）不同類型和不同組分的金屬納米粒子導致Fe-N化學鍵產生不同程度的增強作用。在Fe的氧化態、Fe-N化學鍵強度、電化學導致Fe溶解之間建立的線性變化規律驗證該機理。
通過篩選納米粒子，實現了降低78 % Fe溶解，制備的催化劑能夠連續430 h工作。本文研究有助于發展用于能源領域的穩定單原子催化劑。
Xiao bin Gao, et al, Mechanism of Particle-Mediated Inhibition of Demetalation for Single-Atom Catalytic Sites in Acidic Electrochemical Environments, J. Am. Chem. Soc. 2023
DOI: 10.1021/jacs.3c04315
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c04315
4. JACS：晶相調控PtTe實現高活性甲酸氧化燃料電池催化劑
設計高性能甲酸氧化FAOR（formic acid oxidation reaction）催化劑和高性能膜電極組對于直接甲酸燃料電池仍是個非常大的挑戰。有鑒于此，廈門大學黃小青、卜令正、南京理工大學劉偉等制備形貌為納米海參（NT, nanotrepang）的單斜晶相m-PtTe，實現了高活性高選擇性并且具有很好穩定性和甲酸直接轉化選擇性的FAOR催化劑。
本文要點：
1）m-PtTe NT具有高比表面積（6.78 mA cm-2）和高質量活度（3.2 A mgPt-1），性能達到Pt/C、形貌為納米海參的菱形相Pt2Te3、形貌為納米海參的三角晶相PtTe2性能的35.7/22.9、2.8/2.6、3.9/2.9倍。m-PtTe具有最高的直接FAOR反應選擇性，最好的耐CO中間體性能。更為重要的一點，在單個電解池中m-PtTe NT比Pt/C具有更好的MEA功率密度（171.4 mW cm-2）和更好的穩定性（5660 s后的電壓降為53.2 %），展示m-PtTe在DFAFC器件的應用前景。
2）通過原位紅外光譜和XPS表征，說明m-PtTe NT的獨特納米結構優化脫氫步驟，阻礙CO中間體物種吸附，促進CO中間體的氧化反應，因此實現了更好的FAOR催化活性，耐中毒性，穩定性。DFT理論計算結果進一步說明m-PtTe NT比r-Pt2Te3 NT或t-PtTe2 NT具有更好的直接氧化反應選擇性。M-PtTe生成CO產物具有更高的活化能，而且CO吸附比較弱，因此實現了較好的耐CO中毒能力。本文研究說明，晶相調控對于直接甲酸氧化燃料電池Pt基電催化劑的重要性。
Chengyuan Dong, et al, Highly Selective Synthesis of Monoclinic-Phased Platinum–Tellurium Nanotrepang for Direct Formic Acid Oxidation Catalysis, J. Am. Chem. Soc. 2023
DOI: 10.1021/jacs.3c03317
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c03317
5. JACS：雜化鈣鈦礦成分的動態結構轉變可用于化學存儲氨
氨作為氫的無碳能源載體，為了實現全球水平的可再生能源，可以儲存氨（NH3）的化合物將具有巨大價值。RIKEN的Masuki Kawamoto和Yoshihiro Ito報道了一種有機-無機鹵化物鈣鈦礦化合物，它可以通過動態結構轉變化學儲存NH3。
本文要點：
1）在吸收NH3時，通過加成反應鈣鈦礦化合物會發生從一維柱狀結構到二維層狀結構的化學結構變化。在1bar和25°C條件下，NH3吸收量可達到約10.2 mmol g–1。而隨后的NH3提取則可以在50°C的真空條件下通過縮合反應進行。
2）X射線衍射分析表明，可逆的NH3吸收/提取源于陽離子/陰離子交換反應。這種結構轉變顯示了通過化學反應將高效吸收和提取整合在混合鈣鈦礦化合物中的潛力。這些發現將為進一步探索用于化學儲存NH3的動態、可逆和功能有用的化合物鋪平道路。
Jyorthana Rajappa Muralidhar, et al. Chemical Storage of Ammonia through Dynamic Structural Transformation of a Hybrid Perovskite Compound. JACS. 2023
DOI：10.1021/jacs.3c04181
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c04181
6. Nature Commun.：具有20.8% EQE的卡賓穩定的對映純異金屬團簇用于圓偏振OLED
高效發光的手性貴金屬團簇在圓偏振發光材料和二極管中具有極大的應用前景。到目前為止，對映純金屬團簇用于高效圓偏振有機發光二極管（CP-OLEDs）的工作還未見報道。近日，鄭州大學臧雙全，Xi-Yan Dong，武漢大學Guohua Xie等通過合理設計多齒手性氮雜卡賓（NHC）配體，合成具有高穩定性、發光量子效率（PLQYs）和出色圓偏振（CPL）性能的手性NHC基Au(I)-Cu(I)團簇。
本文要點：
1）實驗表明，通過調節配體可以穩定所得團簇的手性激發態，使其能夠發生熱激活延遲熒光，從而在固態中產生了超過93.0%的橙紅色光致發光量子產率，并伴隨圓偏振發光。
2）基于溶液處理的方法，作者成功制備了一種典型的橙紅色CP-OLED，其外量子效率（EQE）達到了相當高的20.8%。
該研究展示了手性NHC配體在穩定多金屬團簇，并在手性光學應用中實現高性能的巨大潛力。
Xiao-Hong Ma, et al. Carbene-stabilized enantiopure heterometallic clusters featuring EQE of 20.8% in circularly-polarized OLED. Nat. Commun., 2023
DOI: 10.1038/s41467-023-39802-w
https://www.nature.com/articles/s41467-023-39802-w
7. Angew：在約1納米尺度揭示晶格壓縮
在約1納米尺度上的晶格調控具有重要意義但極具挑戰性；例如，在如此微小的尺度上觀察到晶格壓縮是前所未有的。晶格壓縮可能帶來一些不尋常的性質，這還有待驗證。近日，中科院固體物理所伍志鯤，Lingwen Liao，中科院過程工程所Jun Yang，Dong Chen等通過改變配體，首次實現了約1納米尺寸的金團簇的晶格壓縮，并通過單晶X射線衍射技術驗證。
本文要點：
1）在新合成的Au52(CHT)28 (CHT = S-c-C6H11)納米團簇中，(110)晶面的晶格距離在靠近端部被壓縮從4.51 ?到3.58 ?。然而，(111)和(100)晶面的晶格距離在不同位置上沒有變化。
2）與具有相同尺寸但沒有晶格變化的Au52(TBBT)32 (TBBT = 4-tert-butyl-benzenethiolate)納米團簇以及較大的Au納米晶體相比，晶格壓縮的納米團簇在CO2還原反應（CO2RR）中表現出卓越的電催化活性，表明晶格調控是一種有效的方法，可用于調控金屬納米團簇的性質。
3）進一步的理論計算解釋了晶格壓縮的Au52(CHT)28在CO2RR中高性能的原因，并提供了其結構與催化活性之間的相關性。
該工作的報道對納米團簇結構（性質）調控和結構-性質相關性的理解具有重要意義。
Ziwei Xu, et al. Lattice Compression Revealed at the ~1 nm Scale. Angew. Chem. Int. Ed., 2023
DOI: 10.1002/anie.202308441
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202308441
8. Angew：用于選擇性加氫反應的金屬有機框架中二鎳催化劑的生成和穩定
盡管許多單金屬活性結構已被安裝在金屬有機框架（MOF）中用于催化反應，但還沒有有效的策略在MOF中生成雙金屬催化劑。在這里，芝加哥大學林文斌教授報道了通過使用 MOF-253 中的聯吡啶基團自適應生成和穩定二鎳活性位點，合成了一種穩健、高效且可重復使用的 MOF 催化劑 MOF-NiH，其分子式為 Al(OH)(2,2′- bipyridine-5,5'-dicarboxylate) 用于炔烴的 Z 選擇性半氫化和 α, β-不飽和醛和酮中 C=C 鍵的選擇性氫化。
本文要點：
1）光譜研究確定二鎳配合物 (bpy?)NiII(μ2H)2NiII(bpy?) 作為活性催化劑。MOF-NiH有效催化選擇性加氫反應，轉換次數高達192，可用于五輪加氫反應，且催化劑不會浸出或催化活性顯著下降。
目前的工作揭示了一種合成策略，以解決地球上資源豐富的雙金屬 MOF 催化劑的可持續催化問題。
Qing-Yun Guo, et al, Generation and Stabilization of a Dinickel Catalyst in a MetalOrganic Framework for Selective Hydrogenation Reactions, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202306905
DOI：10.1002/anie.202306905
https://doi.org/10.1002/anie.202306905
9. AEM：氟化溶劑分子調節可實現快速充電和低溫鋰離子電池
常用的氟化可以有效減弱Li+與溶劑的相互作用，有利于低溫下的脫溶劑過程；然而，高氟化度會犧牲鹽離解和離子電導率。在此，復旦大學夏永姚教授，Xiaoli Dong利用功能性氟化通過不同數量的F原子進行了很好的調節，以平衡Li+-溶劑結合能和離子運動，這揭示了氟化對溶劑化行為和低溫性能的影響。
本文要點：
1）值得注意的是，中等氟化的二氟乙酸乙酯（EDFA）成功地比低氟化的氟乙酸乙酯具有更低的結合能，并且比高度氟化的三氟乙酸乙酯具有更好的鹽解離，實現了弱親和力和足夠的離子電導率之間的權衡。
2）精心配制的基于EDFA的電解質表現出獨特的溶劑化鞘層，并生成具有低電阻的富含無機物的固體電解質界面，可實現Li+的順利擴散，從而使石墨負極具有出色的快速充電能力（6C時為196mAhg?1）和令人印象深刻的低溫性能，在-40 °C下可逆容量為279 mAh g?1。
3）隨后，基于EDFA的電解質的寬電化學勢窗口賦予1.2AhLiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811)||石墨軟包電池在-30 °C下具有58.3%的高可逆容量保持率和?40 °C時的790 mAh的放電容量。
這種具有適度氟化策略的溶劑分子有望為在惡劣條件下運行的鋰離子電池提供先進的電解質設計。
Yanbing Mo, et al, Fluorinated Solvent Molecule Tuning Enables Fast-Charging and Low-Temperature Lithium-Ion Batteries, Adv. Energy Mater. 2023, 2301285
DOI: 10.1002/aenm.202301285
https://doi.org/10.1002/aenm.202301285
10. AEM: 通過抑制氯離子吸附促進大電流密度海水電解的功能雙金屬共改性
設計高效、耐用的海水分解電催化劑以避免不需要的析氯反應并抵抗海水的腐蝕性對于海水電解技術至關重要。在此，吉林大學Liping Li，中科大余彥教授，中國地質大學（武漢）Luo Yu專門設計了一種功能性雙金屬（Co和Fe）來改性磷化鎳（表示為CoFe-Ni2P）以促進海水分解，
本文要點：
1）其中Fe原子提高了Ni2P的電導率以改善電子轉移，而Co原子則加速了自放電-重構過程以有利地在電極表面上生成雙金屬共摻NiOOH（CoFe-NiOOH）物質。
2）此外，這些原位生成的CoFe-NiOOH物質顯著抑制Cl?離子的吸附，但選擇性地吸附OH?離子，這有助于CoFe-Ni2P電極在大電流密度海水分解方面具有優異的性能。
3）因此，CoFe-Ni2P電極僅需要266和304mV的低過電位即可在嚴酷的6 m KOH+海水電解液中提供100和500 mA cm?2的電流密度，并且可以穩定工作600 h。令人印象深刻的是，由CoFe-Ni2P/Ni-felt雙功能電極組裝的流動式陰離子交換膜電解槽被證明可以在6 m KOH+海水電解質中在1.0 A cm?2的工業大電流密度下穩定運行350 h，顯示出良好的應用前景。
Chuqiang Huang, et al, Functional Bimetal Co-Modification for Boosting Large-Current-Density Seawater Electrolysis by Inhibiting Adsorption of Chloride Ions, Adv. Energy Mater. 2023, 2301475
DOI: 10.1002/aenm.202301475
https://doi.org/10.1002/aenm.202301475
11. AEM：電荷提取層對三陽離子鈣鈦礦太陽能電池性能的影響
選擇合適的電荷傳輸層并抑制與吸收層界面處的非輻射復合對于最大化鹵化物鈣鈦礦太陽能電池的效率至關重要。近日，杜伊斯堡-埃森大學Thomas Kirchartz、德國亥姆霍茲青年研究小組Ashish Kulkarni報道了電荷提取層對三陽離子鈣鈦礦太陽能電池性能的影響。
本文要點：
1)作者用不同的富勒烯基電子傳輸層和不同的自組裝單層作為空穴傳輸層制備了高質量的鈣鈦礦薄膜和器件。然后，作者對各種不同的電學、光學和光電發射表征技術進行了比較研究，以量化太陽能電池、各個層的性質。
2) 此外，作者重點量化它們之間的界面。作者通過結合不同方法獲得的見解，以及從實驗原始數據中提取信息的不同策略，強調了不同測量的局限性和問題。
Johanna Siekmann, et al. Characterizing the Influence of Charge Extraction Layers on the Performance of Triple-Cation Perovskite Solar Cells. Adv. Energy Mater. 2023
DOI：10.1002/aenm.202300448
https://doi.org/10.1002/aenm.202300448
12. AFM：一種多方向運動輕型軟爬行機器人
基于仿生學的具有多自由度和通信能力的軟機器人近年來引起了人們的廣泛關注。然而，目前具有多向運動的軟機器人的解決方案集中在復雜的驅動模式上，并表現出應用上的不友好性。
鑒于此，東南大學韓磊等人提出了一種集成了通信模塊的無約束多向運動光驅動軟爬行機器人，該機器人可以在固定的近紅外光源下沿四個方向移動，并具有定位和感知能力。
本文要點：
1）由于氧化石墨烯的光熱響應和巧妙的結構設計，機器人變形的臨界狀態可以簡單地通過控制近紅外光的持續時間來確定，最終產生不同的爬行方向。
2）此外，通信模塊集成到機器人中，使機器人能夠通過磁耦合定位和感測濕度。該機器人為多向運動軟爬行機器人的設計和集成提供了一種創新策略，在智能機器人中顯示出巨大的潛力。
Han, L., et al, A Multidirectional Locomotion Light-Driven Soft Crawling Robot. Adv. Funct. Mater. 2023, 2305046.
https://doi.org/10.1002/adfm.202305046
