1.武漢大學Nature Commun：疏水界面設計改善碳化鐵催化劑的費托合成穩定性Fe基費托合成催化劑是非常重要的合成氣制備催化劑，但是通常碳化鐵容易氧化轉變為Fe3O4。有鑒于此，武漢大學定明月教授、徐艷飛博士等報道表面疏水處理方式保護碳化鐵催化相。1）通過構筑疏水表面能夠降低合成氣轉化反應過程中水的濃度，阻礙鐵催化物種的氧化，增強C-C偶聯以及生成長鏈烯烴。2）作者發現合適的疏水殼厚度起到穩定碳化鐵活性相、避免生成Fe3O4的關鍵，以及獲得優異的催化活性。
Xu, Y., Zhang, Z., Wu, K. et al. Effects of surface hydrophobization on the phase evolution behavior of iron-based catalyst during Fischer–Tropsch synthesis. Nat Commun 15, 7099 (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-51472-whttps://www.nature.com/articles/s41467-024-51472-w2.清華大學Nature Commun：電化學熒光測試單原子PtPt單原子在能源存儲和電催化領域非常重要，但是如何對痕量Pt單原子位點進行分析和表征具有非常大的困難。有鑒于此，清華大學劉洋教授等報道電化學熒光方法定量和定性的分析Pt單原子。1）使用魯米諾（Luminol）分子作為熒光分子，實現了Pt單原子進行定量和定性的表征。發現當使用O2反應物，Ti3-xC2Ty MXenes的不同Pt物種導致產生不同的活性氧物種，并且能夠形成不同的ORR催化反應路徑。2）電化學熒光強度隨著Pt單原子含量的增加而提高，因此能夠定量分析Pt單原子，Pt單原子的檢測限達到0.014 wt %。這個檢測限達到目前Pt單原子定量檢測方法學所能夠達到的水平。但是通過這種ECL電化學熒光表征技術能夠對Pt單原子在ORR反應過程進行定量和定量的表征。這種ECL熒光表征平臺為分析Pt單原子催化劑提供一種新型策略，有可能應用于分析和研究電催化機理。
Shi, Y., Liu, Y. Qualitative and quantitative electrochemiluminescence evaluation of trace Pt single-atom in MXenes. Nat Commun 15, 7086 (2024).DOI: 10.1038/s41467-024-51564-7https://www.nature.com/articles/s41467-024-51564-73.華僑大學Angew：改性富勒烯作為空穴傳輸層改善鈣鈦礦電池性能設計高效的調節分子進行改善NiOx/鈣鈦礦界面性質，緩解非輻射復合是目前反式鈣鈦礦太陽能電池面臨的挑戰和難題。 有鑒于此，華僑大學魏展畫教授、田成波副教授等報道基于C60和咔唑結構進行結合，構筑一種新型富勒烯空穴傳輸分子（FHTM），能夠改善NiOx/鈣鈦礦界面的性質。1）通過咔唑和C60的電子轉移產生的原位自摻雜作用，并且通過咔唑官能團的延展π共軛結構，能夠顯著改善FHTM分子的空穴傳輸性能。2）通過優化能級的結構并且增強界面相互作用，FHTM能夠顯著改善空穴抽取和傳輸效率。此外，FHTM能夠促進該鈣鈦礦的均相成核，從而得到高品質的鈣鈦礦薄膜。這些優勢實現了顯著改善的鈣鈦礦太陽能電池性能，最高的效率達到25.58 %（認證效率達到25.04 %）。這個性能顯著超過了對比電池的效率（20.91 %）。未封裝的太陽能電池在最大功率點在太陽光照射作用下連續1000 h工作后，效率仍保持93 %。這項研究展示了改性富勒烯分子作為空穴傳輸材料的優勢，有助于開發富勒烯材料在鈣鈦礦太陽能電池領域的應用。
Jiefeng Luo, Hui Zhang, Chao Sun, Enlong Hou, Xin Wang, Sai Guo, Jingfu Chen, Shuo Cheng, Shanshan Chen, Xinjing Zhao, Liqiang Xie, Lingyi Meng, Chengbo Tian, Zhanhua Wei, Efficient and Stable Inverted Perovskite Solar Cells Enabled by a Fullerene‐Based Hole Transport Molecule, Angew. Chem. Int. Ed. 2024DOI: 10.1002/anie.202411659https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202411659生物正交化學對我們從分子級別操控生物體系提供非常重要的技術，但是如何在不干擾細胞機制的前體下高效率的實現生物環境高效率的進行化學反應仍然是個巨大的挑戰。目前光催化技術的快速發展為生物正交技術提供了新方法和新途徑。光催化生物正交技術能夠溫和、可調控、具有化學選擇性的方式應用于生物體以及活體的化學反應。 有鑒于此，西班牙圣地亞哥大學Jose Luis Mascarenas教授等綜述總結目前光催化生物正交方法的最新進展。1）作者對目前光催化生物正交反應技術的發展進行總結，特別是總結了如何在生物環境或者活體環境進行選擇性的制備特定產物。2）目前生物正交領域的光催化合成領域在過去20年間得到快速的發展，光催化反應得到一系列進步，包括反應條件溫和、具有化學選擇性、水體系適應、能夠時間空間控制等。而且目前能夠在生物環境中進行的反應不斷增加，包括外源性/內源性分子的氧化還原轉化、從籠內釋放生物活性化合物、生物聚合物的生物正交反應、使用標簽對各種生物區域成像等領域。Jose Luis Mascarenas, Mauro Mato, Xulián Fernández-González, Cinzia D'Avino, Maria Tomás-Gamasa, Bioorthogonal Synthetic Chemistry Enabled by Visible-Light Photocatalysis, Angew. Chem. Int. Ed. 2024DOI: 10.1002/anie.202413506https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.2024135065.Science Advances：摻雜雙層空穴傳輸聚合物策略穩定溶液處理的綠色量子點發光二極管量子點發光二極管(QLED)是一種溶液處理的電致發光器件，具有作為節能、大面積和低成本顯示和照明技術的巨大潛力。理想情況下，QLED中的有機空穴傳輸層(HTL)應同時提供高效的空穴注入和傳輸、有效的電子阻擋和強大的電化學穩定性。然而，單個HTL仍然難以滿足所有這些嚴格的標準。 在這里，浙江大學金一政等人展示了一種用于穩定高效QLED的摻雜雙層聚合物-HTL架構的通用設計。1）研究表明，結合電化學穩定聚合物和電子阻擋聚合物的雙層HTL意外地增加了空穴注入屏障。我們通過對雙層HTL的底層子層進行p摻雜來緩解這個問題。2）研究人員實現了前所未有的最大亮度1,340,000 cd m?2和創紀錄的長使用壽命（初始亮度為1000 cd m?2時T95壽命為17,700小時）的綠色QLED。3）研究人員在各種聚合物-HTL系統中檢驗了該策略的通用性，為高性能溶液處理QLED提供了通用途徑。Xitong Zhu, et al, Doping bilayer hole-transport polymer strategy stabilizing solution-processed green quantum-dot light-emitting diodes, Sci. Adv. 10, eado0614 (2024)DOI: 10.1126/sciadv.ado0614https://www.science.org on August 17, 20246.Science Advances：通過界面聚合制備雙相微孔聚合物納米薄膜用于超快分子分離采用可擴展方法微調聚合物微孔率對節能分子分離具有巨大潛力。近日，麻省理工學院Zachary P. Smith等人報道了一種通過界面聚合制備微孔聚合物納米薄膜的雙相分子工程方法。1）通過整合兩個微孔生成單元，例如水溶性Tr?ger堿二胺(TBD)和扭曲螺二芴(SBF)基序，所得的TBD-SBF聚酰胺顯示出前所未有的高表面積。2）與通過傳統化學方法制備的對照膜相比，超薄TBD-SBF膜(~20nm)在中等分子量截止值(~640 g mol?1)下表現出高達220倍的溶劑滲透性提高，其性能優于目前報道的聚合物膜。3）研究人員還通過探索水相單體的異構效應來控制微孔率，強調了基于SBF的微孔聚酰胺在碳氫化合物分離方面的巨大潛力。Tae Hoon Lee, et al, Dual-phase microporous polymer nanofilms by interfacial polymerization for ultrafast molecular separation, Sci. Adv. 10, eadp6666 (2024) DOI: 10.1126/sciadv.adp6666https://www.science.org on August 17, 2024向分子安裝氟原子目前成為現代制藥、農用化學品和材料科學的重要方法。有鑒于此，印度科學教育與研究學院(IISER) -加爾各答Biplab Maji教授、Rahul Banerjee教授等報道基于共價有機框架（COF）的光催化劑，能夠對多種多樣的羧酸光催化脫羧氟化，高效率的制備烷基氟化物。1）研究結果顯示，蒽醌COF催化劑TpAQ的催化活性比結構類似的β-酮烯胺COF更好。通過控制實驗、熒光光譜表征和電化學測試，作者給出獨特的結構特點和光催化反應機理。通過深入的研究能夠優化反應條件和發展高效率合成烷基氟化物的方法提供廣闊機會和發展空間。該方案的通用性擴展到具有不同官能團和雜環的廣泛脂肪酸。能夠將抗炎藥和類固醇衍生物的后期多衍生化。這項技術為合成新型藥物和功能化分子開辟了令人興奮的方向。該方法能夠應用于其他光催化脫羧鹵化反應。2）這項方法能夠應用于批次催化合成或者連續流動相合成，為大規模合成氟化物提供了一種有前景的方法。TpAQ催化劑具有出色的穩定性，能夠多次重復進行催化，不會出現明顯的活性損失（第八次循環后收率>80%），因此是一種可持續且經濟高效的催化劑。這項工作為開發高效和可持續的光驅動合成方法奠定基礎，該方法使用COF作為光催化劑，能夠拓展至烷基鹵化物以外的合成領域。
Ayan Jati, Ashok Kumar Mahato, Durba Chanda, Pramod Kumar, Rahul Banerjee*, and Biplab Maji*, Photocatalytic Decarboxylative Fluorination by Quinone-Based Isoreticular Covalent Organic Frameworks, J. Am. Chem. Soc. 2024DOI: 10.1021/jacs.4c06510https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c065108.王定勝&劉軍楓Adv Mater綜述：結構精確且有序排列的周期性單原子催化劑 異相單原子催化劑位點（SMSCs, single-metal-site catalysts）通常以單原子催化劑形式SACs（single-atom catalysts）形式，由于能夠理性設計配位結構、結合配體、電子結構等，因此在非常多的反應中表現高催化活性、選擇性、穩定性等優勢。但是，人們對于SMSC催化劑在原子尺度和納米尺度固有的結構混亂導致人們難以對SMSCc催化劑的微環境和催化活性之間建立關系。有鑒于此，清華大學王定勝教授、北京化工大學劉軍楓教授等綜述報道周期性單原子位點催化劑（PSMSCs, periodic single-metal site catalysts）領域的發展。1）隨機分布的單原子轉變為均相原子精確的周期性單原子位點催化劑（PSMSCs, periodic single-metal site catalysts）能夠簡化SMSCs體系的混亂，而且為調控催化活性提供機會，有助于深入理解反應機理，因此受到人們的廣泛關注。此外通過相鄰的單原子之間的協同作用以及周期性分布的單原子起到的集體效應可以拓展SMSCs催化劑在工業領域的應用。2）這項綜述深入總結了PSMSCs催化劑的設計與表征領域的最新發展情況，而且展望PSMSCs催化劑的前景和路線，并且發展過程面臨的挑戰。 Tianyu Zhang, Dingsheng Wang, Junfeng Liu, Periodic Single-Metal Site Catalysts: Creating Homogeneous and Ordered Atomic-Precision Structures, Adv. Mater. 2024DOI: 10.1002/adma.202408259https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202408259
