1. Nature Materials：異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的輔助壓電效應(yīng)界面處固有的對(duì)稱(chēng)性破壞是無(wú)數(shù)物理效應(yīng)和功能的基礎(chǔ)，如有效的自旋-電荷相互轉(zhuǎn)換、奇異的磁性結(jié)構(gòu)和體光伏效應(yīng)。界面不對(duì)稱(chēng)可以在異質(zhì)結(jié)構(gòu)中誘導(dǎo)相當(dāng)大的壓電效應(yīng)，即使是由中心對(duì)稱(chēng)半導(dǎo)體組成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，這為開(kāi)發(fā)和優(yōu)化機(jī)電耦合現(xiàn)象提供了靈活性。在這里，華威大學(xué)Yang Mingmin、Marin Alexe報(bào)道了異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的輔助壓電效應(yīng)。1) 通過(guò)有針對(duì)性的界面對(duì)稱(chēng)性工程，作者實(shí)現(xiàn)負(fù)泊松比的電模擬壓電現(xiàn)象。這種膨脹壓電效應(yīng)中的縱向（d33）和橫向（d31，d32）壓電系數(shù)具有相同的符號(hào)，使其能夠在外部電刺激下在所有方向上同時(shí)收縮或膨脹。2) 橫向系數(shù)的符號(hào)可以通過(guò)平面內(nèi)對(duì)稱(chēng)各向異性來(lái)進(jìn)一步調(diào)整。這種效應(yīng)存在于廣泛的材料系統(tǒng)中，并表現(xiàn)出顯著的系數(shù)，表明其對(duì)所有半導(dǎo)體致動(dòng)器、傳感器和濾波器應(yīng)用的潛在影響。
Ming-Min Yang, et al. Auxetic piezoelectric effect in heterostructures. Nature Materials 2023DOI: 10.1038/s41563-023-01736-5https://doi.org/10.1038/s41563-023-01736-52. Chem. Soc. Rev.：用于生物啟發(fā)催化的金屬-有機(jī)框架中類(lèi)金屬酶的原子級(jí)設(shè)計(jì)天然金屬酶具有優(yōu)異的反應(yīng)活性和特異性，是重要生命轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)。然而，酶只能在溫和的條件下工作，以保持復(fù)雜結(jié)構(gòu)的活性，這限制了它們的潛在應(yīng)用。近日，華中師范大學(xué)Zhu Chengzhou、華盛頓州立大學(xué) Lin Yuehe綜述研究了用于生物啟發(fā)催化的金屬-有機(jī)框架中類(lèi)金屬酶的原子級(jí)設(shè)計(jì)。1) 具有酶催化活性的人工金屬酶不僅可以避免酶的脆性，而且可以將多種功能付諸實(shí)踐。其中，具有多樣化和位點(diǎn)分離的金屬位點(diǎn)和超分子結(jié)構(gòu)的金屬-有機(jī)框架（MOFs）已成為高效的金屬酶。2) 作者系統(tǒng)總結(jié)了MOF基金屬酶的重大進(jìn)展，特別強(qiáng)調(diào)了原子水平上的活性設(shè)計(jì)，包括一級(jí)催化位點(diǎn)和二級(jí)配位球。然后，作者對(duì)催化機(jī)理及其先進(jìn)應(yīng)用進(jìn)行了討論。最后，作者對(duì)這一新興研究領(lǐng)域進(jìn)行了展望，以推進(jìn)生物啟發(fā)催化。
Weiqing Xu, et al. Atomic-level design of metalloenzyme-like active pockets in metal–organic frameworks for bioinspired catalysis. Chem. Soc. Rev. 2023https://doi.org/10.1039/D3CS00767G3. Chem. Soc. Rev.：包含不同化學(xué)鍵的各向異性結(jié)構(gòu)構(gòu)建單元包含不同化學(xué)鍵的各向異性結(jié)構(gòu)構(gòu)建單元（ABUCB）可以導(dǎo)致晶體結(jié)構(gòu)和空間電子分布的各向異性，最終導(dǎo)致宏觀光學(xué)各向異性增強(qiáng)。因此，涉及獨(dú)特的P–F或S–F鍵的（PO3F）2?或（SO3F）?四面體充當(dāng)這樣的ABUCB。獨(dú)特的化學(xué)鍵有效改變了結(jié)構(gòu)構(gòu)建單元的微觀性質(zhì)，如極化率各向異性、超極化率和幾何畸變；從而改變了材料的宏觀二階非線性光學(xué)（2nd NLO）性質(zhì)。近日，北京師范大學(xué)Wu Li-Ming、Chen Ling對(duì)包含不同化學(xué)鍵的各向異性結(jié)構(gòu)構(gòu)建單元進(jìn)行了綜述研究。 1) 作者總結(jié)了含有ABUCBs的典型化合物和新出現(xiàn)的化合物，這些化合物包括代表六個(gè)不同類(lèi)別的大約90個(gè)實(shí)例，如磷酸鹽、硼酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽、硫?qū)倩锖脱觖u化物。此外，作者證明了DUV/UV NLO化合物中ABUCBs的存在有助于增加雙折射和保持大帶隙，從而促進(jìn)高能短波長(zhǎng)光譜范圍內(nèi)的相位匹配。2) 此外，在IR NLO化合物中加入ABUCBs為增加帶隙從而提高更大的激光誘導(dǎo)損傷閾值提供了一種可行方法。該綜述綜合了各種試錯(cuò)探索，并提出了一種設(shè)計(jì)2nd-NLO的新策略。
Xin Liu, et al. Anisotropic structure building unit involving diverse chemical bonds: a new opportunity for high-performance second-order NLO materials. Chem. Soc. Rev. 2023https://doi.org/10.1039/D3CS00691C
4. Nature Commun.：通過(guò)微真空力進(jìn)行通用選擇性轉(zhuǎn)移印刷
無(wú)機(jī)薄膜半導(dǎo)體的轉(zhuǎn)移印刷已引起人們的廣泛關(guān)注，以在特殊基材上實(shí)現(xiàn)高性能軟電子產(chǎn)品。然而，傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)印技術(shù)，包括彈性體轉(zhuǎn)印、激光輔助轉(zhuǎn)印和靜電轉(zhuǎn)印，仍然存在諸如印模可重復(fù)使用性、額外的粘合劑和設(shè)備損壞等具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。據(jù)報(bào)道，微真空輔助選擇性轉(zhuǎn)移將微米尺寸的無(wú)機(jī)半導(dǎo)體組裝到非常規(guī)基板上。通過(guò)激光誘導(dǎo)蝕刻技術(shù)在玻璃基板上形成20微米尺寸的微孔陣列。真空可控模塊由激光鉆孔玻璃和硬質(zhì)聚二甲基硅氧烷微通道組成，能夠選擇性地調(diào)節(jié)微芯片陣列上的微真空吸力。 近日，韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院Keon Jae Lee通過(guò)微真空轉(zhuǎn)移過(guò)程中的壓力控制實(shí)現(xiàn) 3.364 × 106 的超高粘合可切換性，有助于薄膜半導(dǎo)體的拾取和釋放，而不會(huì)產(chǎn)生額外的粘合劑和芯片損壞。1）通過(guò)將來(lái)自不同母晶圓的不同形狀和尺寸的微芯片組裝在同一平面上，演示了 III-V 族材料和硅的異質(zhì)集成。2）通過(guò)兩個(gè)獨(dú)立真空通道的獨(dú)立壓力控制實(shí)現(xiàn)多次選擇性轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移良率高達(dá)98.06%。3）最后，通過(guò)微真空輔助選擇性轉(zhuǎn)移制造出具有均勻電/光特性的柔性微型發(fā)光二極管和晶體管。
Park, S.H., Kim, T.J., Lee, H.E. et al. Universal selective transfer printing via micro-vacuum force. Nat Commun 14, 7744 (2023).DOI：10.1038/s41467-023-43342-8https://doi.org/10.1038/s41467-023-43342-85. JACS：鐵電異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的可控電催化到光催化轉(zhuǎn)化生產(chǎn)增值化學(xué)品的光催化和電催化反應(yīng)為解決能源危機(jī)和環(huán)境污染提供了有前景的解決方案。光催化由光激發(fā)和電荷分離驅(qū)動(dòng)，依賴(lài)于半導(dǎo)體催化劑，而電催化由外部電流驅(qū)動(dòng)，大多基于高導(dǎo)電率的金屬催化劑。由于不同的反應(yīng)機(jī)制，兩種催化類(lèi)型之間的轉(zhuǎn)化在很大程度上仍未被探索。 在此，通過(guò)密度泛函理論（DFT）模擬，溫州大學(xué)Xin Tan，昆士蘭科技大學(xué)Liangzhi Kou證明了鐵電異質(zhì)結(jié)構(gòu)Mo-BN@In2Se3和WSe2@In2Se3可以根據(jù)內(nèi)置場(chǎng)和電子的極化方向表現(xiàn)出半導(dǎo)體或金屬特征轉(zhuǎn)移。1）以氮還原反應(yīng)（NRR）和析氫反應(yīng)（HER）為例，金屬異質(zhì)結(jié)構(gòu)作為這些反應(yīng)的優(yōu)異電催化劑，而半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)作為相應(yīng)的光催化劑，具有改善的光吸收、增強(qiáng)的電荷分離和低吉布斯自由能變化。這些發(fā)現(xiàn)不僅將電子相變的物理現(xiàn)象與化學(xué)反應(yīng)聯(lián)系起來(lái)，而且為顯著提高催化效率提供了一種新的可行的方法。
Lin Ju, et al, Controllable Electrocatalytic to Photocatalytic Conversion in Ferroelectric Heterostructures, J. Am. Chem. Soc., 2023DOI: 10.1021/jacs.3c10271https://doi.org/10.1021/jacs.3c10271
6. Angew：基于雙陰離子化學(xué)的超離子玻璃可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)循環(huán)全固態(tài)鈉離子電池
玻璃態(tài)鈉離子固態(tài)電解質(zhì)（GNSSE）是一類(lèi)重要的非晶態(tài)固態(tài)電解質(zhì)。然而，最先進(jìn)的 GNSSE 在室溫下離子電導(dǎo)率不足，削弱了它們?cè)陂_(kāi)發(fā)具有高能量密度和更高安全性的全固態(tài)鈉離子電池（ASSNIB）方面的前景。在這里，西安大略大學(xué)孫學(xué)良院士報(bào)道了一種基于氯氧化物雙陰離子亞晶格的新型鈉超離子玻璃 0.5Na2O2TaCl5 (NTOC) 的發(fā)現(xiàn)。1）具有豐富橋接和非橋接氧原子的獨(dú)特局部結(jié)構(gòu)有助于NTOC內(nèi)高度無(wú)序的Na離子分布以及低Na+遷移勢(shì)壘，從而在25 ℃下實(shí)現(xiàn)4.62 mS cm-1的超高離子電導(dǎo)率（超過(guò)20比之前報(bào)道的 GNSSE 高出數(shù)倍）。2）此外，玻璃狀NTOC電解質(zhì)的優(yōu)異成型性及其高電化學(xué)氧化穩(wěn)定性確保了良好的電解質(zhì)-電極界面，有助于ASSNIB在室溫下循環(huán)超過(guò)500次，具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。玻璃態(tài)NTOC電解質(zhì)的發(fā)現(xiàn)將重新點(diǎn)燃基于多陰離子化學(xué)的超離子玻璃態(tài)SSE的研究熱情。
Xiaoting Lin, et al, A Dual Anion Chemistry-Based Superionic Glass Enabling LongCycling All-Solid-State Sodium-Ion Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202314181DOI: 10.1002/anie.202314181https://doi.org/10.1002/anie.202314181
7. Angew：序貫激活的熒光探針可同時(shí)檢測(cè)γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶和次溴酸以預(yù)測(cè)早期動(dòng)脈粥樣硬化斑塊
動(dòng)脈粥樣硬化是一種脂蛋白驅(qū)動(dòng)的疾病，目前尚缺乏有效的治療方法能夠逆轉(zhuǎn)動(dòng)脈粥樣硬化或已經(jīng)存在的斑塊。因此，迫切需要開(kāi)發(fā)一種無(wú)創(chuàng)、可靠的早期動(dòng)脈粥樣硬化檢測(cè)方法，以防止初始斑塊的形成。已有研究表明，動(dòng)脈粥樣硬化與炎癥密切相關(guān)。炎癥通常伴隨著過(guò)量的活性氧(ROS)產(chǎn)生，由此導(dǎo)致細(xì)胞需要更多的谷胱甘肽(GSH)來(lái)抵抗嚴(yán)重的氧化應(yīng)激。因此，谷胱甘肽水解蛋白γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(GGT)和ROS-次溴酸(HBrO)是預(yù)測(cè)動(dòng)脈粥樣硬化的潛在生物標(biāo)志物。為了避免單一生物標(biāo)志物導(dǎo)致的假陽(yáng)性診斷，山東師范大學(xué)唐波教授和李平教授構(gòu)建了一種獨(dú)特的序貫激活型雙鎖TP熒光探針C-HBrO-GGT，其中的GGT和HBrO是兩個(gè)精心設(shè)計(jì)的序貫觸發(fā)器，能夠確保探針在被GGT水解后才會(huì)產(chǎn)生對(duì)HBrO響應(yīng)的熒光。 1）在細(xì)胞水平上，實(shí)驗(yàn)利用C-HBrO-GGT探針對(duì)電壓門(mén)控氯離子通道(CLC-1)-HBrO-過(guò)氧化氫酶(CAT)-GGT信號(hào)通路進(jìn)行了證實(shí)。2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該探針能夠在通過(guò)肉眼或經(jīng)典的免疫熒光染色觀察到斑塊之前成功地預(yù)測(cè)即將發(fā)生的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊。綜上所述，該研究開(kāi)發(fā)了一個(gè)能夠精準(zhǔn)指示成熟斑塊位置的強(qiáng)效工具，其有望實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的早期預(yù)警。
Hui Wang. et al. Prediction of Early Atherosclerotic Plaques using a Sequence-Activated Fluorescence Probe for the Simultaneous Detection of γ-Glutamyl Transpeptidase and Hypobromous Acid. Angewandte Chemie International Edition. 2023 DOI: 10.1002/anie.202315861https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202315861
8. Angew綜述：合理設(shè)計(jì)的共價(jià)有機(jī)框架材料用于癌癥治療
山東師范大學(xué)董育斌教授對(duì)合理設(shè)計(jì)的共價(jià)有機(jī)框架材料用于癌癥治療的相關(guān)研究進(jìn)行了綜述。1）納米藥物已被廣泛應(yīng)用于腫瘤治療。共價(jià)有機(jī)框架(COFs)是一種結(jié)晶有機(jī)多孔材料，其具有多孔性、設(shè)計(jì)靈活性、可功能化和高生物相容性等優(yōu)點(diǎn)，能夠用于腫瘤治療。2）作者從網(wǎng)絡(luò)化學(xué)和功能導(dǎo)向的材料設(shè)計(jì)等角度探討了COFs在腫瘤治療中的應(yīng)用。首先，作者綜述了COFs的修飾位點(diǎn)和功能化方法，并對(duì)與其它功能組件相集成以作為多功能納米平臺(tái)的COFs在腫瘤靶向、成像和治療等方面的應(yīng)用潛力進(jìn)行了介紹；此外，作者也討論了COFs的臨床轉(zhuǎn)化所面臨的挑戰(zhàn)，以期推動(dòng)基于COFs的抗癌納米藥物的發(fā)展和臨床應(yīng)用。
Le-Le Zhou. et al. Covalent Organic Frameworks: Opportunities for Rational Materials Design in Cancer Therapy. Angewandte Chemie International Edition. 2023DOI: 10.1002/anie.202314763https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.2023147639. AEM：多功能分子接枝V2C-MXene作為雙離子儲(chǔ)能裝置的高動(dòng)力學(xué)鉀離子插層陽(yáng)極使用陰離子嵌入石墨陰極構(gòu)建雙離子儲(chǔ)能裝置可同時(shí)實(shí)現(xiàn)高能量密度和輸出功率密度，然而一個(gè)關(guān)鍵的挑戰(zhàn)是缺乏與石墨陰極匹配的合適陽(yáng)極。近日，德累斯頓工業(yè)大學(xué)Yu Minghao和馮新亮將多功能分子接枝V2C-MXene作為雙離子儲(chǔ)能裝置的高動(dòng)力學(xué)鉀離子插層陽(yáng)極。 1) 作者報(bào)道了一種利用多功能偶氮苯磺酸的表面接枝方法，該方法將V2C MXene轉(zhuǎn)化為用于雙離子儲(chǔ)能裝置的高動(dòng)力學(xué)K+嵌入陽(yáng)極（表示為ASA-V2C）。此外，接枝的偶氮苯磺酸提供了額外的K+存儲(chǔ)中心和快速的K+跳躍位點(diǎn)，同時(shí)作為V2C層之間的緩沖層，以減輕K+嵌入/脫嵌入過(guò)程中的結(jié)構(gòu)畸變。2) 這些功能使V2C電極具有顯著增強(qiáng)的比容量、倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性。當(dāng)與陰離子嵌入石墨陰極耦合時(shí)，該裝置的最大能量密度為175 Wh kg?1，比功率密度為6.5 kW kg?1。
Davood Sabaghi, et al. Multifunctional Molecule-Grafted V2C MXene as High-Kinetics Potassium-Ion-Intercalation Anodes for Dual-Ion Energy Storage Devices. Adv. Energy Mater. 2023 DOI: 10.1002/aenm.202302961https://doi.org/10.1002/aenm.20230296110. AFM：量子點(diǎn)聚合物的直接光刻圖案化對(duì)于基于量子點(diǎn)（QDs）的新型顯示技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高精度的紅、綠、藍(lán)像素陣列一直是追求高質(zhì)量、生動(dòng)圖像顯示的研究重點(diǎn)。然而，材料穩(wěn)定性和工藝環(huán)境等問(wèn)題使高精度圖案的質(zhì)量難以保證。以直接光刻為代表的新型光學(xué)圖案化技術(shù)被認(rèn)為是在亞微米水平上實(shí)現(xiàn)超細(xì)圖案的一種有效方法。該工藝通過(guò)光誘導(dǎo)的化學(xué)變化制備出圖案化的量子點(diǎn)聚合物膜。近日，南京理工大學(xué)Lu Jian、曾海波、Chen Jun綜述了QD聚合物材料的直接光刻研究進(jìn)展，并介紹了單色/多色光圖案化工藝的最新進(jìn)展。1) 作者通過(guò)將量子點(diǎn)與聚合物以不同的方式結(jié)合，將量子點(diǎn)聚合物分為三類(lèi)，包括聚合物包覆的量子點(diǎn)、作為量子點(diǎn)配體的聚合物和作為量子點(diǎn)光交聯(lián)劑的聚合物。作者還介紹了它們的合成方案、功能特征和挑戰(zhàn)。2) 此外，作者還提出了一種在使用激光和光場(chǎng)調(diào)制的直接光刻過(guò)程中去除光掩模的方案。旨在為研究者提供一些通用的研究信息和改進(jìn)思路，從而可以進(jìn)一步推動(dòng)QD聚合物直接光刻技術(shù)的發(fā)展。
Weishu Guo, et al. Direct Photolithography Patterning of Quantum Dot-Polymer. AFM 2023DOI: 10.1002/adfm.202310338https://doi.org/10.1002/adfm.202310338
