1.Nature Chemistry：飛秒X射線晶體學表征MOF三維動態結構
由小分子作為構筑單元組成的晶體材料體系在許多領域展示應用前景，對這種有機小分子晶體材料的靜態結構以及受到外部刺激作用下的結構變化情況的結構變化情況非常重要。飛秒時間分辨晶體表征技術具有實時動態表征結構變化的前景，但是目前飛秒時間分辨晶體表征技術還從未應用于非生物領域的晶體表征。
有鑒于此，韓國科學技術院Hyotcherl Ihee等報道使用作時間分辨串行飛秒晶體學TR-SFX(time-resolved serial femtosecond crystallography)表征技術用于表征MOF結構。TR-SFX技術常被用于蛋白質結構表征，作者將其表征含有Fe-卟啉位點和鋯六金屬簇（hexazirconium）節點的MOF。
本文要點：
1）通過TR-SFZ數據給出時間分辨電子密度圖，解釋了三分叉結構路徑：Zr和Fe原子的相干振蕩；Zr6節點的隆起，Zr6的無序化；各向同性結構無序的振動有關熱力學結構。
參考文獻：
Kang, J., Lee, Y., Lee, S. et al. Dynamic three-dimensional structures of a metal–organic framework captured with femtosecond serial crystallography. Nat. Chem. (2024)
DOI: 10.1038/s41557-024-01460-w
https://www.nature.com/articles/s41557-024-01460-w
2.JACS：碳酸酯基電解質使可充電鋅電池實現高電壓和高鋅利用率
由于H2O活性較高，鋅電池中的水系電解質表現出狹窄的電化學窗口和不可避免的析氫反應，限制了陽極利用率和高電壓下的性能。碳酸酯是鋰離子電池中成熟的電解質溶劑，具有非質子傳遞特性和高陽極穩定性。然而，由于鋅鹽在碳酸酯中的溶解度較低，其在鋅金屬電池中的應用受到限制。
近日，復旦大學王永剛教授等人報道了碳酸酯基電解液采用新型 Zn(BHFip)2 鹽，為實現鋅電池的高鋅陽極利用率和優異的高電壓性能提供了有效的策略。
文章要點：
1）關鍵在于新型的BHFip?陰離子，它可以幫助在Zn金屬陽極上形成Zn2+導電SEI，實現可逆的Zn電鍍/剝離行為。此外，它可以在高壓正極表面分解并生成保護性CEI層，有利于穩定的循環性能。
2）因此，鋅金屬陽極在125小時內實現了高達91%的鋅利用率，這在之前很少有報道。此外，Zn-LMO全電池在0.1 C下具有135次循環的穩定循環性能，N:P低至1:1。當與 LNMO 陰極結合時，Zn// LNMO 全電池在整個循環壽命中表現出超過 2.2 V 的高放電中壓，其中 82% 的總容量由高壓平臺（高于 2 V）貢獻。
參考文獻：
Kang Zhou, et al, Carbonate Ester-Based Electrolyte Enabling Rechargeable Zn Battery to Achieve High Voltage and High Zn Utilization, J. Am. Chem. Soc., 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c02150
https://doi.org/10.1021/jacs.4c02150
3.JACS：能量轉移激活Ni-卟啉的熒光態
開殼層3d金屬復合物的熒光通常由于受到超快速的系間竄越ISC (intersystem crossing)發生淬滅，并且淬滅后形成到暗金屬中心激發態。
有鑒于此，拉德堡德大學Daniel Wegner等通過STM（掃描隧道顯微鏡）技術通過與其他金屬-卟啉分子之間的能量轉移，將單個Ni-卟啉分子激發形成熒光。
本文要點：
1）通過STM、STM-誘導熒光、熒光實驗、時間分辨DFT理論計算等方法之間的結合，說明形成ISC態需要克服能壘。此外，作者還發現吸附在Ag(111)基底超薄NaCl薄膜上的Ni-Pc分子之間存在電化學熒光隧道連接。
參考文獻：
Tzu-Chao Hung, Yokari Godinez-Loyola, Manuel Steinbrecher, Brian Kiraly, Alexander A. Khajetoorians, Nikos L. Doltsinis, Cristian A. Strassert, and Daniel Wegner*, Activating the Fluorescence of a Ni(II) Complex by Energy Transfer, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.3c07716
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c07716
4.JACS：鉑(111)初始氧化過程中的表面提取過程：堿性介質中親/疏水陽離子的影響
金屬電極的表面氧化狀態影響電催化劑的活性、選擇性和穩定性。必須全面了解氧化物在這類電極上的生成和還原，才能獲得性能和穩定性優異的下一代電催化劑。
近日，千葉大學Masashi Nakamura等人用X射線晶體截斷棒(CTR)、紅外光譜(IR)和基于納米粒子的表面增強拉曼光譜(SERS)研究了鉑(111)在含有親水和疏水陽離子的堿性介質中的初始電化學氧化。
文章要點
1）X-射線CTR結構分析表明，表面氧化初期的表面屈曲和鉑的提取取決于陽離子的種類。通過振動光譜來識別三種氧化物（紅外活性 OHad、拉曼活性 OHad/Oad(H2O) 和拉曼活性 Oad）的電位和陽離子依賴性形成。
2）親水性堿金屬陽離子 (Li+) 通過不可逆氧化物形成抑制表面粗糙化。親水性的Li+可以強烈穩定IR活性OHad，阻礙Pt表面原子的萃取。有趣的是，盡管不存在紅外活性 OHad，但大體積疏水性陽離子（例如四甲基銨 (TMA+) 陽離子）也會降低不可逆氧化的程度。疏水性 TMA+ 可抑制與 Pt 萃取相關的拉曼活性 OHad/Oad(H2O) 的形成。相比之下，K+的中等親水性對不可逆氧化沒有保護作用。適度的親水性使得拉曼活性 OHad/Oad(H2O) 和拉曼活性 Oad 能夠共吸附。拉曼活性 OHad/Oad(H2O) 和鄰近拉曼活性 Oad 之間的靜電排斥促進了 Pt 的萃取。
參考文獻：
Tomoaki Kumeda, et al, Surface Extraction Process During Initial Oxidation of Pt(111): Effect of Hydrophilic/Hydrophobic Cations in Alkaline Media, J. Am. Chem. Soc., 2024
DOI: 10.1021/jacs.3c11334
https://doi.org/10.1021/jacs.3c11334
5.JACS綜述：半導體光催化劑的電荷俘獲
利用太陽能并且通過光催化技術制備高附加值燃料和化學品為發展可持續和環境友好的能源經濟提供機會。對于光催化技術，光生載流子的動力學是關鍵。如何在捕獲電荷與電荷帶邊復合之間進行平衡是增強半導體光催化劑的催化活性的關鍵，因此調節光催化劑的缺陷位點是改善光催化劑性能的關鍵。但是與電荷復合的相關研究相比，人們對于電荷的捕獲現象的認識比較粗淺。產生這種局限的原因是人們在時間和空間角度對缺陷的性質理解非常少。
有鑒于此，大阪大學Tetsuro Majima、中國科學技術大學薛佳偉等綜述目前通過時間分辨光譜表征和空間分辨顯微鏡表征技術對于理解電荷陷阱的研究與調控。
本文要點：
1）在這篇綜述中，作者關注于在光催化劑的電荷捕獲陷阱與光催化活性之間的直接關系。因此，作者對飛秒瞬態光吸收等先進的時間分辨光譜表征技術，以及單分子熒光成像和表面光電壓等空間分辨顯微鏡表征技術的原理進行介紹。
參考文獻：
Jiawei Xue*, Mamoru Fujitsuka, Takashi Tachikawa, Jun Bao, and Tetsuro Majima*, Charge Trapping in Semiconductor Photocatalysts: A Time- and Space-Domain Perspective, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.3c14757
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c14757
6.Chem：CO2加氫制一碳產品的選擇性控制
二氧化碳加氫制備增值化學品為緩解能源危機和氣候變暖提供了一條有效途徑。高選擇性CO2加氫對降低分離和循環成本、提高生產效率具有重要意義。然而，由于復雜的反應網絡和催化劑上多活性位點的共存，這仍然是一個巨大挑戰。近日，中國科學院大連化物所鄧德會等人對CO2加氫制一碳產品的選擇性控制進行了綜述研究。
本文要點：
1) 作者集中于CO2加氫制單碳（C1）產物的選擇性控制，包括甲醇、CO和CH4，它們是最簡單的CO2加氫產物和基本的化學組成部分。基于不同催化劑體系的發展，作者討論了影響CO2加氫選擇性的多個因素，包括反應條件，如溫度和壓力，以及催化劑性質，如活性金屬、金屬分散體、載體和促進劑。
參考文獻：
Jingting Hu et.al Selectivity control in CO2 hydrogenation to one-carbon products Chem 2024
DOI: 10.1016/j.chempr.2024.02.017
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2024.02.017
7.Chem：利用鉍的不混溶性制造高度凹陷的貴金屬納米顆粒
為了創建具有欠配位的表面結構，馬薩諸塞大學洛厄爾分校Michael B. Ross、Che Fanglin等人利用面心立方貴金屬與菱面體Bi的不混溶性來合成具有可控凹度的納米結構。
本文要點：
1) 通過使用Au，作者可以實現三種不同的形態：凹四面體、星八角體（對偶四面體）和凹星八角。作者用鈀合成了凹四面體，并且通過結構和成分分析表明，實現這些形態只需要約6×10?6摩爾的表面Bi。
2) 電催化實驗和模擬表明，凹形Au結構對醇氧化具有高度活性，并且表面Bi對吸附至關重要。這種不混溶元素的集成提供了一種有效策略，可以精確產生高活性納米顆粒。
參考文獻：
Melissa E. King et.al Leveraging bismuth immiscibility to create highly concave noble-metal nanoparticles Chem 2024
DOI: 10.1016/j.chempr.2024.02.002
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2024.02.002
8.ACS Nano：微流控制備的自金屬化全細胞疫苗用于生物正交催化抗腫瘤免疫治療
腫瘤全細胞是一種攜帶完整的腫瘤相關抗原和腫瘤特異性抗原的細胞，其在腫瘤疫苗的構建方面具有巨大的應用潛力，然而，復雜的工程化方法和有限的免疫效應等問題仍會嚴重阻礙腫瘤全細胞的治療應用。
有鑒于此，南京大學宋玉君教授、福州大學陳兆委教授、南京醫科大學何幫順教授和南京工業大學王玉珍研究員設計了一種利用微流控液滴中的鈀離子對自體腫瘤細胞進行自礦化的策略，
本文要點：
1）研究發現，該策略能夠使工程化細胞兼具免疫和催化的功能，從而可用于構建生物正交催化腫瘤全細胞疫苗。
參考文獻：
Fei Zeng. et al. Self-Metallized Whole Cell Vaccines Prepared by Microfluidics for Bioorthogonally Catalyzed Antitumor Immunotherapy. ACS Nano. 2024
DOI: 10.1021/acsnano.3c09871
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c09871
