1. Chem. Soc. Rev.：有機電合成工具中的循環(huán)伏安法和計時電流法電化學方法為化學合成提供了獨特優(yōu)勢，因為反應選擇性可以通過調節(jié)施加的電勢或電流來控制。類似地，測量反應過程中的電流或電勢可以為這些反應提供重要的機制見解。近日，密蘇里大學堪薩斯分校Mohammad Rafiee綜述研究了有機電合成工具中的循環(huán)伏安法和計時電流法。1) 該綜述的目的是概述使用循環(huán)伏安法和計時電流法來研究反應機制、優(yōu)化電化學反應或設計新的反應。作者介紹了循環(huán)伏安法和計時電流法實驗的基本原理，以及這些技術在探測電化學反應中的應用。2) 作者總結了使用循環(huán)伏安法和計時電流法分析電化學-化學（EC）耦合反應的幾個診斷標準，并提出了一系列單獨的機理研究。使用微電極（ME）或旋轉圓盤電極（RDE）的穩(wěn)態(tài)伏安法和安培法測量提供了分析本體溶液中氧化還原活性物質濃度的方法，并提供了進行動力學分析或確定（電）合成化學反應期間存在物質的有效策略。
Mohammad Rafiee, et al. Cyclic voltammetry and chronoamperometry: mechanistic tools for organic electrosynthesis. Chem. Soc. Rev. 2023https://doi.org/10.1039/D2CS00706A
2. JACS：紅外光切斷N=N偶氮化學鍵
具有光氧化還原能力的哺乳動物細胞能夠表現豐富的生物過程，因此得到人們的廣泛關注。但是如何通過低能量可見光選擇性切斷特定的共價化學鍵仍是個非常大的挑戰(zhàn)。有鑒于此，復旦大學胡可等使用常見的NMB+染料作為光催化劑，該光催化劑能夠紅外光激發(fā)，在溶液或者乏氧細胞（hypoxic cell）內選擇性的切斷非常穩(wěn)定的偶氮化學鍵，因此能夠用于光驅動遞送藥物或者功能分子。1）機理研究結果顯示該光催化反應過程通過一種新型的連續(xù)兩個光子過程切斷偶氮化學鍵。在第一步光子導致形成三重激發(fā)態(tài)3NMB+*，隨后激發(fā)態(tài)的光催化劑受到電子供體進行還原淬滅，生成NMBH·+。生成的NMBH·+通過歧化反應生成NMB+以及兩電子還原態(tài)NMBH，將其命名為LNMB。LNMB能夠與偶氮分子之間形成電荷轉移復合物，這種電荷轉移復合物在紅外光區(qū)間具有比較強的光吸收帶。隨后吸收紅色光子后，LNMB與偶氮分子之間發(fā)生電子轉移，因此導致切斷偶氮化學鍵。2）這種電荷轉移復合物通過兩步光子進行的光催化反應與黃素光酶（flavin-dependent natural photoenzyme）能夠通過吸收高能量光子切斷化學鍵的作用方式非常類似。這種紅色光催化方法為生物正交方法切斷偶氮化學鍵，將其用于藥物分子以及功能分子的傳輸。
Zijian Zhao, et al, Nature-Inspired Photocatalytic Azo Bond Cleavage with Red Light, J. Am. Chem. Soc. 2023DOI: 10.1021/jacs.3c09837https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c09837 3. PNAS：Fe-N-C催化劑中活性位點結構演變的第一性原理分析Fe-N-C（鐵-氮-碳）電催化劑已成為用于氧還原反應（ORR）的貴金屬基材料的有效替代品。然而，這些材料在電化學條件下的結構尚不清楚，并且它們在酸性環(huán)境中的較差穩(wěn)定性對成功應用于商業(yè)燃料電池構成了巨大挑戰(zhàn)。為了對這些復雜現象提供分子水平的見解，普渡大學Jeffrey Greeley結合了周期密度泛函理論（DFT）計算、對ORR反應中間體（包括O和OH）的共吸附效應進行了詳盡分析，以及溶劑化穩(wěn)定效應的綜合分析，以構建描述活性位點原位結構的電壓相關從頭算熱力學相圖。1) 這些結構進一步與活性和穩(wěn)定性描述符聯系在一起，這些描述符可以與實驗參數進行比較，例如ORR的半波電位和碳腐蝕和CO2析出的起始電位。結果表明，與本體中的位點相比，鋸齒形碳邊緣處的吡啶基Fe位點以及其他邊緣位點對ORR表現出高活性。2) 然而，與活性位點相鄰的邊緣易于通過過氧化和隨后的位點損失而不穩(wěn)定。結果表明，合成具有小尺寸和大邊緣長度的Fe-N-C催化劑可以提高ORR活性，而在燃料電池操作過程中應限制電壓波動以防止過度氧化邊緣的碳腐蝕。
Ankita Morankar, et al. A first principles analysis of potential-dependent structural evolution of active sites in Fe-N-C catalysts. PNAS 2023DOI: 10.1073/pnas.2308458120https://doi.org/10.1073/pnas.2308458120
4. AM：AIEgen基共價有機框架可通過局部熱療預防惡性室性心律失常
香港中文大學（深圳）唐本忠院士、武漢大學江洪教授、余鋰鐳教授和鄧鶴翔教授構建了基于聚集誘導發(fā)光分子(AIEgen)的共價有機框架(COFs)，即TDTA-CO、BTDTA-COF和BTDBETA-COF，并將其用于抑制惡性室性心律失常(VAs)的發(fā)生。 1）這些AIE COF具有雙重功能，不僅可以通過局部熱療(LHT)直接調節(jié)星狀神經節(jié)(SG)的功能和神經活動，還可以誘導白色脂肪褐變，改善SG周圍的神經炎癥微環(huán)境，有利于抑制缺血誘導的VAs。體內研究發(fā)現，BTDBETA-COF介導的LHT可增強產熱和褐變相關基因的表達，從而能夠在對抗VAs的過程中產生協同作用。2）對SG周圍脂肪組織的轉錄組分析結果表明，炎癥因子的表達會發(fā)生顯著下調，由此證明BTDBETA-COF介導的LHT具有改善SG周圍的神經炎癥微環(huán)境的重要性能，并且可以保護心肌和預防心律失常。綜上所述，該研究證明了基于AIE COF的熱療制劑能夠抑制VAs，從而為緩解心臟交感神經過度興奮提供了一條新的途徑。
Liang Zhang. et al. AIEgen-Based Covalent Organic Frameworks for Preventing Malignant Ventricular Arrhythmias Via Local HyperthermiaTherapy. Advanced Materials. 2023DOI: 10.1002/adma.202304620https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202304620
5. AM：可轉換的超分子雙特異性細胞銜接器用于增強基于自然殺傷細胞和T細胞的免疫療法
免疫細胞對于腫瘤免疫治療而言至關重要，但其治療效果往往會受到有限的腫瘤浸潤和抑制性腫瘤微環(huán)境的限制。有鑒于此，南開大學高潔研究員和楊志謀教授開發(fā)了一種利用自然殺傷(NK)/T細胞進行有效的腫瘤免疫治療的超分子雙特異性細胞銜接器(Supra-BiCE)，該銜接器具有堿性磷酸酶(ALP)響應性和可轉換性。 1）Supra-BiCE是由SA-P(一種靶向并阻斷程序性細胞死亡配體1(PD-L1)的磷酸化多肽)和SA-T(一種靶向并阻斷T細胞免疫球蛋白和ITIM結構域(TIGIT)的磷酸化多肽)通過簡單的共組裝策略構建而成。靜脈給藥后，Supra-BiCE會自組裝成納米帶，并通過TIGIT與NK/T細胞發(fā)生相互作用。研究發(fā)現，這些納米帶在過表達ALP的腫瘤區(qū)域內會轉化為長的納米纖維，從而增強Supra-BiCE與PD-L1和TIGIT的結合親和力，使得NK/T細胞能夠在腫瘤區(qū)域內實現有效的積累和滯留。2）此外，Supra-BiCE也能夠通過對檢查點進行聯合阻斷以激活浸潤的NK/T細胞。實驗結果表明，對Supra-BiCE中的多肽比例進行調節(jié)可以實現針對不同類型腫瘤的最佳治療效果。其中，Supra-BiCE(T:P = 1:3)對結腸癌模型的腫瘤抑制率可達到98.27%。綜上所述，該研究能夠為增強基于NK細胞和T細胞的腫瘤免疫治療提供一個新的策略。
Yumiao Chen. et al. A Transformable Supramolecular Bispecific Cell Engager for Augmenting Natural Killer and T Cell-Based Cancer Immunotherapy. Advanced Materials. 2023DOI: 10.1002/adma.202306736https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.2023067366. EES：太陽能吸附式熱電池用于低碳場景中的晝夜供暖基于水分的吸附熱電池（ATB）可以緩解熱量生產和熱量消費之間時間和地理的不匹配，盡管其在新材料和系統設計方面取得了巨大進展，但其實際應用仍極具挑戰(zhàn)性。在這里，上海交通大學Wang Ruzhu報道了于低碳場景中晝夜供暖的太陽能吸附式熱電池。1) 作者首次報道了一種基于太陽能特倫布墻（T墻）的ATB原型，該原型具有蜂窩設計、可擴展和低成本的CaCl2基纖維磚和油墨（ICFB）吸附劑。ICFB實現了172.8 kWh m-3的優(yōu)異儲熱容量和在熱充放電循環(huán)中的良好穩(wěn)定性。2)結合合理的運行策略，基于T墻的ATB原型具有優(yōu)異的熱性能，與100%的用電相比，其散熱功率密度為1.97kW m-3，放電效率為64.8%，能量利用系數為0.87kWht-kWhc-1，能耗系數為1.32kWhe-kWhts-1。
Ziya Zeng, et al. Scalable Solar-based Adsorption Thermal Battery for Day and Night Heating in Low-carbon Scenario. EES 2023https://doi.org/10.1039/D3EE03519K有機半導體通常溶解在對人類健康和環(huán)境有害的有機溶劑中,為了克服這一問題，這些材料可以作為納米顆粒分散在水中，為更環(huán)保的太陽能電池制造提供水性油墨。在此，波城大學Antoine Bousquet、Christine Lartigau-Dagron、波爾多大學Sylvain Chambon報道了效率超過10%的水性太陽能電池。1) 作者報道了PTQ10:Y6納米顆粒的設計，以減少處理活性層所需的退火處理（130°C/5分鐘），并將轉化效率提高到10%以上。利用納米沉淀機制，作者合成了具有混合供體/受體結構和低結晶度的納米顆粒。2) 與由微乳液油墨制成的太陽能電池相比，由這些納米顆粒制成的太陽能電池具有更高的效率，并且處理所需的能量更少。它們甚至達到了由有機溶劑制成設備90%以上的性能，從而縮小了與經典有毒工藝的差距。
Alexandre Holmes, et al. Water-based Solar Cells Over 10% Efficiency: Designing Soft Nanoparticles for Improved Processability. EES 2023https://doi.org/10.1039/D3EE03744D8. AEM：效率超過21%的高效反向寬帶隙鈣鈦礦太陽能電池的結晶調控和缺陷鈍化寬帶隙（WBG）鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）因其在構建高效串聯太陽能電池方面的巨大潛力而備受關注。近日，北京化工大學Tan Zhanao、Li Minghua報道了效率超過21%的高效反向寬帶隙鈣鈦礦太陽能電池的結晶調控和缺陷鈍化。1) 作者引入了硼酸三乙醇胺（TB）來有效地減緩快速結晶，以制備具有減少缺陷的高結晶性和均勻性的WBG鈣鈦礦膜。TB和鈣鈦礦之間強烈的分子間相互作用（如配位和氫鍵）可以抑制鹵化物空位的形成，并抑制相偏析，從而提高長期穩(wěn)定性。2) 基于1.65 eV的鈣鈦礦吸收體器件實現了21.55%的高效率，VOC為1.24V。通過將半透明WBG子電池與窄帶隙錫基PSC相結合，四端串聯太陽能電池的效率高達26.48%。
Gangfeng Su, et al. Crystallization Regulation and Defect Passivation for Efficient Inverted Wide-Bandgap Perovskite Solar Cells with over 21% Efficiency. Adv. Energy Mater. 2023DOI: 10.1002/aenm.202303344https://doi.org/10.1002/aenm.2023033449. AFM：熵工程使室溫立方Ag2S1?2xSexTex具有良好的延展性和熱電性能自從發(fā)現半導體Ag2S在室溫下具有優(yōu)異的延展性以來，基于Ag2S的無機物作為柔性電子器件的延展性熱電（TE）受到越來越多的關注，而這些材料在室溫附近（Ag2S≈455 K）的單斜結構到立方結構的轉變導致其結構和性能具有不穩(wěn)定性。近日，同濟大學Luo Jun利用熵工程使室溫立方Ag2S1?2xSexTex具有良好的延展性和熱電性能。1) 單相立方Ag2S1?2xSexTex（x=0.13–0.33）樣品通過熵工程在室溫下穩(wěn)定。與純Ag2S相比，S、Se和Te在陰離子位點的隨機混合導致構型熵增加，電導率提高，晶格熱導率降低，從而顯著增強立方Ag2S1?2xSexTex樣品的TE性質。2) 通過引入銀空位進一步優(yōu)化載流子濃度，Ag1.98S0.34Se0.33Te0.33樣品在室溫下具有6.1μW cm?1 K?2的功率因數和0.4的無量綱品質因數zT。在300–500 K的測量溫度范圍內，這種具有優(yōu)異延展性的立方體樣品不僅在韌性無機物中具有優(yōu)異的平均zT值（0.62），而且具有非常穩(wěn)定的TE性質，這表明熵工程在設計高性能韌性TE無機物中的巨大潛力。
Yi Chang, et al. Room-Temperature Cubic Ag2S1?2xSexTex with Promising Ductility and Thermoelectric Properties Enabled by Entropy Engineering. AFM 2023DOI: 10.1002/adfm.202310016https://doi.org/10.1002/adfm.202310016
