1.Nature Materials：自旋霍爾誘導雙線性磁電電阻磁阻是一種基本的傳輸現象，對于讀取各種信息存儲、創新計算和傳感器設備的磁狀態至關重要。最近的研究將磁阻的范圍擴展到非線性區域，例如與電場和磁場成比例的雙線性磁電電阻（BMER）。近日，新加坡國立大學Hyunsoo Yang等人證明了BMER是一種普遍現象，即使在沒有顯式動量空間自旋紋理的三維系統中也會出現。1) 理論表明，只要頂部和底部界面的自旋積累幅度不同，自旋霍爾效應就能實現BMER。BMER的符號遵循重金屬自旋霍爾效應的符號，從而證明BMER起源于體自旋霍爾效應。2) 研究表明，BMER在三維系統中是一種普遍的非線性輸運特性，特別是在反鐵磁自旋電子學中起著至關重要的作用。
Dong-Jun Kim et.al Spin Hall-induced bilinear magnetoelectric resistance Nature Materials 2024DOI:10.1038/s41563-024-02000-0https://doi.org/10.1038/s41563-024-02000-02.韓布興院士JACS：CuSb電催化還原CO2調節產物CO/C2+選擇性理性的調節電催化還原CO2的反應路徑生成特定產物受到人們的廣泛關注，但是如何設計得到價格合理且魯棒性的催化劑是其中的關鍵。有鑒于此，中國科學院化學所韓布興院士、朱慶宮研究員、李鵬松博士等報道Sb摻雜Cu催化劑，CuSb，在CO2RR電催化反應過程中能夠選擇性生成CO和C2+產物。1）當過電勢為-0.6 V，電流密度為0.3 A/cm2，CO的法拉第效率達到98.2 %。當過電勢為-1.1V，電流密度為1.1A/cm2，產物的選擇性變成C2+，法拉第效率75.6 %。2）實驗和理論計算的研究結果說明調節過電勢能夠控制CuSb催化劑表面的活性氧物種，從而決定了CO2RR電催化反應產物選擇性。在更高的過電勢，活性氧物種有助于電勢決定步驟生成*COOH，同時減少*CO中間體吸附，因此促進生成CO；在更負的過電勢，局部產生的高濃度CO以及Sb具有的更強*CO吸附作用，促進C-C偶聯反應和更高程度加氫，因此提高C2+選擇性。
Pengsong Li*, Jiyuan Liu, Yong Wang, Xiang-Da Zhang, Yuqing Hou, Yichao Zhang, Xiaofu Sun, Xinchen Kang, Qinggong Zhu*, and Buxing Han*,Manipulation of Oxygen Species on an Antimony-Modified Copper Surface to Tune the Product Selectivity in CO2 Electroreduction, J. Am. Chem. Soc. 2024https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c104723.浙江大學JACS：八面體單獨Pt促進Ru-Co3O4增強酸性HER發展高活性和穩定的OER電催化劑是發展能夠利用可再生電能PEMWE電解槽的關鍵技術，但是這種OER電催化劑的發展面臨挑戰和困難。有鑒于此，浙江大學張兵研究員等報道Pt/Ru共摻雜的尖晶石Co3O4電催化劑（PtRu-Co3O4），這種催化劑具有超低的貴金屬擔載量，在酸性OER電催化反應中表現了優異的催化活性（1.63 V和100 mA cm-2）和穩定性（在100 h穩定工作沒有發生性能衰減）。1）實驗分析和理論計算結果說明Pt摻雜能夠導致Pt的電子向Ru-Co3O4轉移，從而優化氧中間體的吸附能，穩定金屬-氧化學鍵，增強吸附物OER機理。2）使用PtRu-Co3O4催化劑構筑PEM電解槽，貴金屬用量達到僅為0.23 mg cm-2，在1.83 V達到1.0 A cm-2電流密度，說明非Ir催化劑使用較低的貴金屬是具有前景的HER催化劑發展路線。
Di Li, Danyun Xu, Yuhou Pei, Qicheng Zhang, Yingying Lu, and Bing Zhang*,Isolated Octahedral Pt-Induced Electron Transfer to Ultralow-Content Ruthenium-Doped Spinel Co3O4 for Enhanced Acidic Overall Water Splitting, J. Am. Chem. Soc. 2024https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c070894.華中科技大學Angew：貴金屬單原子催化劑的產氯反應活性由于單原子催化劑能夠最大化的利用原子，因此是具有前景的新型制氯反應催化劑（CER）。但是人們對于CER催化反應的本征活性的相關研究仍非常缺乏，缺乏催化劑的原子精度調控技術。有鑒于此，華中科技大學夏寶玉教授、游波教授等報道合成了一系列原子分散的貴金屬催化劑，將貴金屬單原子（Pt, Ir, Ru）以明確的M-N4配位結構分散在氮摻雜納米碳中得到M1-N-C，因此能夠研究和比較CER催化活性。1）通過電化學實驗、原位Raman光譜表征以及準原位ESR光譜等研究手段，說明了合成的三個M1-N-C催化劑通過Cl介導Vomer-Heyrovsky機理進行反應，并且催化反應的活性遵循Pt1-N-C> Ir1-N-C> Ru1-N-C。2）DFT理論計算結果發現這種反應活性的趨勢是由于Cl*-Cl中間體的結合強度有關，其中ΔGCl*-Cl的結合能變化的規律是Pt1-N-C< Ir1-N-C< Ru1-N-C。因此為設計單原子合成Cl2的電催化劑提供熱力學反應描述符。
Li Quan, Xin Zhao, Li-Ming Yang, Bo You, Bao Yu Xia,Intrinsic Activity Identification of Noble Metal Single-Sites for Electrocatalytic Chlorine Evolution, Angew. Chem. Int. Ed. 2024DOI:10.1002/anie.202414202https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.2024142025.吉林大學Angew：Ostwald熟化改善電極界面層改善水合氫離子電池循環性能由于電極/電解質界面不穩定，導致活性物質崩潰和性能退化是溶液電池面臨的主要挑戰。有鑒于此，吉林大學鄭偉濤教授、張偉教授等報道通過六氰合鐵酸銅電極在水合氫離子電池中進行電化學循環Ostwald熟化的方法，其中電化學循環過程中Cu和Fe離子溶解后晶化，因此在電極表面構筑了穩定的交聯立方體界面層。1）這種界面層的納米粒子暴露（100）和（110）低指數晶面，而且含有有序空位的（100）晶面形成超晶格，促進離子的移動。2）這種改善電極-電解液界面穩定性的設計使得電池在100萬圈循環后，容量仍保留91.6 %，在全電池進行3000圈循環后，容量仍達到91.7 %。
Zhenzhen Zhao, Wei Zhang, Dong Wang, Lin Li, Qing Liang, Wenwen Li, Chang Lu, Seung Jo Yoo, Jin-Gyu Kim, Zhongjun Chen, Yujin Li, Xu Zou, Fuxi Liu, Xinyan Zhou, Kexin Song, Jingjuan Li, Weitao Zheng,Ostwald-Ripening Induced Interfacial Protection Layer Boosts 1,000,000-Cycled Hydronium-Ion Battery, Angew. Chem. Int. Ed. 2024DOI:10.1002/anie.202414420https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.2024144206.Angew：混合平臺中同核硫族-硫族鍵的X射線響應性裂解用于增強腫瘤放化療在腫瘤治療中，硫族元素常被作為一種敏感的氧化還原反應試劑。由外部電離輻射觸發的硫族鍵（而不是由內部環境刺激觸發）能夠在靶病變處實現定點、實時的藥物降解。該方法有助于避免化療耐藥和產生全身毒性，與傳統放化療相比具有顯著的優勢。有鑒于此，暨南大學陳填烽教授和中山大學何偉玲教授基于同核單鍵(二硫鍵(S-S，約240 kJ/mol)、二硒鍵(Se-Se，約172 kJ/mol)和二碲鍵(Te-Te, 126 kJ/mol)制備了一種雜化單分散有機硅納米前藥，包括二碲鍵橋接的MONs(DTeMSNs)、二硒鍵橋接的MONs(DSeMSNs)和二硫鍵橋接的MONs(DSMSNs)。1）研究發現，電負性和原子半徑的差異會影響這些納米藥物的氧化敏感性和反應性。其中，碲的電負性最低，靈敏度最高，其次是硒和硫。當暴露于X射線時，DTeMSNs會發生高響應性裂解，并氧化為TeO32-。2）研究者進一步利用硫族元素雜交的有機硅負載錳離子(Mn2+)，以促進放射治療期間的Mn2+釋放，從而能夠激活干擾素基因刺激因子(STING)通路，以增強腫瘤免疫應答，抑制腫瘤生長。綜上所述，該研究工作能夠為理解硫族元素對于放療的響應特性提供新的見解，并進一步豐富基于前藥的納米藥物的設計原則。
Yuanyuan You. et al. Cleavage of Homonuclear Chalcogen-Chalcogen Bonds in a Hybrid Platform in Response to X-ray Radiation Potentiates Tumor Radiochemotherapy.Angewandte Chemie International Edition. 2024DOI: 10.1002/anie.202412922https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.2024129227.周其林院士Chem：光生電子轉移立體選擇切斷C-O鍵光學純的2-氮雜環四氫呋喃化合物是許多生物活性化合物的關鍵結構，但是目前仍然沒有合成這種結構的方法。自旋中心轉移（SCS,spin-center shift）是一種新型切斷2-氮雜環四氫呋喃分子C-O化學鍵的方法，但是如何立體選擇性切斷C-O仍然是個非常大的困難玉挑戰。有鑒于此，南開大學周其林院士等報道手性螺環磷酸配體和光催化劑結合，實現立體選擇性切斷2-氮雜環四氫呋喃分子C-O化學鍵，并且動力學拆分消旋的2-氮雜環四氫呋喃。1）這個方法能夠高度對映選擇性的方式合成許多含有喹啉結構的光學活性四氫呋喃化合物，包括喹啉、異喹啉、吡啶等結構。2）反應機理研究結果顯示底物和磷酸之間形成復合物能夠增強底物的還原電勢，因此被四氫呋喃溶劑還原。
Wen-Yao Wang, Jing-Jun Wang, Jia-Bin Pan, Li-Jun Xiao, Qi-Lin Zhou,Enantioselective reductive C–O bond cleavage driven by photoinduced electron transfer, Chem 2024,DOI:10.1016/j.chempr.2024.08.002https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S24519294240041708.Adv Mater：P-Cu/Co(OH)2串聯電催化還原硝酸鹽合成NH3電催化還原硝酸鹽是具有前景的合成氨和廢水處理技術。但是NO3-還原為NH3過程包含多個質子耦合電子轉移過程，并且能夠生成副反應產物（NO2-, H2等），這導致選擇性合成氨變得非常困難和挑戰性。有鑒于此，清華大學席靖宇、昆明理工大學材料學院趙宗彥教授、深圳理工大學Lihong Yu等報道納米花P-Cu/Co(OH)2電催化劑，含有P-Cu簇和P-Co(OH)2納米片組成，因此能夠將NO3-轉化為NO2-、NO2-轉化為NH3的步驟之間匹配，避免過量NO2-累積，改善串聯電催化還原合成氨反應的性能。1）從開始的2e-過程，P-Cu能夠阻礙*NO2在Cu位點脫附，因此有助于NO2-釋放到電解液。P-Co(OH)2具有較好的捕獲脫附NO2-能力，有助于6 e-過程催化轉化NO2-。2）在1M KOH和0.1M NO3-混合溶液中，P-Cu/Cu(OH)2實現了優異的NH3產率（42.63 mg h-1 cm-2），在-0.4 V的法拉第效率達到97.04 %。這種相互匹配的串聯催化反應過程實現了優異的NH3產率，展示了優化串聯催化反應的方法，為發展和設計NO3RR電催化劑提供幫助。
Qiuyu Yan, Rundong Zhao, Lihong Yu, Zongyan Zhao, Le Liu, Jingyu Xi,Enhancing Compatibility of Two-Step Tandem Catalytic Nitrate Reduction to Ammonia Over P-Cu/Co(OH)2, Adv. Mater. 2024DOI:10.1002/adma.202408680https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202408680
