1. Nature Nanotechnol.：超过22%效率的钙钛矿模组
尽管钙钛矿太阳能电池的功率转换效率取得了显着进步，但从单个小尺寸与其他薄膜太阳能电池相比，将器件制成大面积组件，同时保持其商业竞争力仍然是一个挑战。主要障碍包括减少电子传输中的电阻损耗和固有缺陷层和高质量大面积钙钛矿薄膜的可靠制造。瑞士联邦理工学院Paul J. Dyson&Nazeeruddin、华北电力戴松元以及西安交通大学杨冠军等人报告了一种简便的溶剂热法合成具有暴露 (001) 晶面的单晶 TiO2 菱面体纳米颗粒。
本文要点：
1）由于它们的低晶格失配和钙钛矿吸收剂的高亲和力，它们的高电子迁移率和较低的缺陷密度，单晶基于 TiO2 纳米颗粒的小尺寸器件的效率为 24.05%，填充因子为 84.7%。
2）该设备维护连续运行 1,400 h 后，其初始性能约为 90%。我们制造了大面积模块和获得了 22.72% 的认证效率，有效面积接近 24 cm2，代表了最高效率的组件扩大规模时效率损失最低。
Ding, Y., Ding, B., Kanda, H. et al. Single-crystalline TiO2 nanoparticles for stable and efficient perovskite modules. Nat. Nanotechnol. (2022).
https://doi.org/10.1038/s41565-022-01108-1
2. Nature Materials：转角单层-多层石墨烯中多米诺骨牌式的堆积顺序转换
人们在具有小转角的二维范德华结构中广泛观察到原子重构。这种不寻常的行为导致了许多新的现象，包括强电子关联、自发铁磁性和拓扑保护态。然而，原子重构通常是自发进行的，只表现出一个单一的稳定态。利用导电原子力显微镜，清华大学马天宝、冯西桥、李群仰和国家纳米科学中心刘璐琪等人发现，对于小角度扭曲的单层-多层石墨烯，存在着两个具有不同堆积顺序和应变孤子结构的亚稳态重构态。
本文要点：
1）研究者证明了这两个重建态能可逆地转换，并且这种转换能以一种独特的多米诺骨牌式的方式自发传播。借助晶格分辨导电原子力显微镜成像和原子模拟，研究者确定了应变孤子网络的详细结构，并将其传播机制归因于孤子之间的强机械耦合。
2）双稳态的精细结构对于理解具有微小扭曲的范德华结构的独特性质是至关重要的，而开关机制为操纵其堆积态提供了一种可行的手段。
Shuai Zhang. et al. Domino-like stacking order switching in twisted monolayer–multilayer graphene. Nature Materials. 2022
DOI：10.1038/s41563-022-01232-2
https://doi.org/10.1038/s41563-022-01232-2
3. Nature Commun.：活化镍铁基（氧）氢氧化物中的晶格氧用于水电解
过渡金属氧化物或（氧）氢氧化物作为有前景的用于能源和环境应用的电催化剂已被广泛研究。最近有报道称晶格中的氧积极参与表面反应。近日，华南理工大学Yan Chen，香港城市大学Shijun Zhao等报道了一种以牺牲模板为导向的方法来合成具有氧活性可调的 Mo 掺杂 NiFe（氧）氢氧化物，并用作具有增强的析氧反应（OER）性能的电催化剂。
本文要点：
1）MoS2纳米片用作牺牲模板，吸附金属阳离子，在表面形成自组装的NiFe（氧）氢氧化物。在OER条件下通过Mo浸出去除MoS2牺牲模板后，得到了Mo掺杂的超薄NiFe（氧）氢氧化物(MoNiFe（氧）氢氧化物)。
2）实验表明，获得的 MoNiFe （氧）氢氧化物在 300 mV 的过电位下具有 1910 A/gmetal 的高质量活性，这比 NiFe（氧）氢氧化物高约 60 倍。
3）密度泛函理论计算和先进光谱技术的结合研究表明，Mo掺杂剂提高了O2p 带并削弱了 NiFe（氧）氢氧化物的金属-氧键，促进了氧空位的形成并改变了 OER 的反应途径。
该研究结果为晶格氧在确定（氧）氢氧化物活性中的作用提供了重要见解，并证明了调节氧活性是构建高活性电催化剂的一种有前途的方法。
Zuyun He, et al. Activating lattice oxygen in NiFe-based (oxy)hydroxide for water electrolysis. Nat. Commun., 2022
DOI: 10.1038/s41467-022-29875-4
https://www.nature.com/articles/s41467-022-29875-4
4. Nature Commun.：偶氮官能团COF
具有新型链接结构的COF材料为多孔有机化学材料领域和促进多孔有机框架材料的发展提供机会。偶氮结构是功能材料领域中一个非常重要的功能团，但是含有这种偶氮结构的COF材料还没有得到开发。有鉴于此，中科院上海有机化学研究所赵新等报道合成具有偶氮结构的COF，这种合成方法中将亚胺链接结构完全转变为偶氮结构COF（Azo-COF）。
本文要点：
1)在实验中直接观测亚胺结构转变为偶氮官能团导致性质的转变，展示了Azo-COF的独特性质。
2)本文发展了一种合成含偶氮结构COF材料的普适性方法，丰富了COF材料的种类，为探索多孔共轭聚合物材料的性质和应用提供机会。
Zhou, ZB., Tian, PJ., Yao, J. et al. Toward azo-linked covalent organic frameworks by developing linkage chemistry via linker exchange. Nat Commun 13, 2180 (2022)
DOI: 10.1038/s41467-022-29814-3
https://www.nature.com/articles/s41467-022-29814-3
5. Matter：自组装一维纳米结构，用于直接纳米检测和生物传感
直接精确检测纳米级物体仍然是许多领域面临的巨大挑战，包括自组装、纳米颗粒工程、纳米材料表征和生物诊断。鉴于此，中科院化学所宋延林等人报告了一种通过使用一维（1D）纳米结构（包括纳米颗粒、缺陷和病原体）可视化检测和测量许多纳米级物体的通用方法。
本文要点：
1）通过模板辅助的胶体纳米颗粒自组装，可以稳定地制备出大规模的一维纳米结构，在可见光区域具有宽光谱可调性。除了可扩展性，它们还可以显著放大来自纳米级物体的微弱光信号，将检测灵敏度降低到单粒子水平。
2）然后，研究人员通过使用简单的光学显微镜或便携式手机，实现了对不同临床病毒样本的快速、超灵敏检测。这项工作展示了一个无标签、简单、高效的纳米级光学检测平台，从材料合成到体外诊断有着广泛的应用。
Self-assembled 1D nanostructures for direct nanoscale detection and biosensing. Matter 2022.
https://doi.org/10.1016/j.matt.2022.03.013
6. Angew：Au/Ir协同催化构建螺环化合物
华东理工大学邓卫平、杨武林等报道通过Au、Ir连续催化反应体系，能够将消旋的（1-羟基烯丙基）苯酚、炔醇/炔酰胺两种反应物实现对映选择性级联催化，构建螺环结构有机分子。
本文要点：
1)该反应中，原位生成的外环乙烯基醚/烯酰胺能够与π-烯丙基-Ir两亲性物种进行不对称烯丙基化/螺环结构化，因此直接高效的生成螺缩酮（spiroketal）或螺胺（spiroaminal）的选择性，而且实现了优异的立体选择性。
2)此外，消旋的2-(1-羟基烯丙基)苯胺能够通过动力学拆分反应，以高产率生成对映富集的螺胺、2-(1-羟基烯丙基)苯胺。该反应能够以优异的立体选择性合成Paecilospirone类似物。
Wu-Lin Yang, Xin-Yu Shang, Xiaoyan Luo, Wei-Ping Deng, Enantioselective Synthesis of Spiroketals and Spiroaminals via Gold and Iridium Sequential Catalysis, Angew. Chem. Int. Ed. 2022
DOI: 10.1002/anie.202203661
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202203661
7. Angew：钌催化直接不对称还原胺化高对映选择性合成N-无保护的非天然α-氨基酸衍生物
对映体纯非天然α-氨基酸几乎是必需的，在医药、生物和材料科学领域发挥着越来越重要的作用。有鉴于此，南方科技大学的张绪穆、中科院深圳先进技术研究院的殷勤等研究人员，报道了钌催化直接不对称还原胺化高对映选择性合成N-无保护的非天然α-氨基酸衍生物。
本文要点：
1）研究人员报道了一种高度对映选择性的钌催化的α-酮酰胺与铵盐的直接不对称还原胺化反应，有效提供了具有广泛芳基或烷基α-取代基的、有价值的对映体富集N-未保护的非天然α-氨基酸衍生物。
2）该方案具有易于获得的底物、良好的官能团耐受性和良好的对映体控制，使其成为已知方法的良好补充方法。
3）此外，该方法还适用于通过动态动力学拆分（DKR）过程，制备在β位置含有额外立体生成中心的N-未保护非天然α-氨基酸衍生物。
4）将所得产物方便地细化为手性N-未保护的非天然α-氨基酸、药物中间体、肽和有机催化剂/配体，进一步展示了该方法的实用性。
Le’an Hu, et al. Highly Enantioselective Synthesis of N-Unprotected Unnatural α-Amino Acid Derivatives by Ruthenium-Catalyzed Direct Asymmetric Reductive Amination. Angewandte Chemie, 2022.
DOI：10.1002/anie.202202552
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202202552
8. Angew：钯催化丙炔酯区域聚合合成1,3二烯基和烯丙基酯
催化控制的区域聚合催化是一种重要的化学工具，可以高效地从一个共同的前体中获取大量结构多样的分子，但仍然是一个挑战。有鉴于此，南京师范大学的Chen Liang-An等研究人员，报道了钯催化丙炔酯区域聚合合成1,3二烯基和烯丙基酯。
本文要点：
1）研究人员报道了一种通过钯催化将内部脂肪族炔丙基酯，转化为高度取代的1,3-二烯基和烯丙基产物的不同文库的催化剂控制、可调和可预测的区域多样性的反应。
2）根据所用配体的不同，钯催化剂可能涉及两种典型的方法：亲电钯催化和顺序氧化添加剂还原消除途径。
3）这种区域融合方案使研究人员能够轻易地从常见的炔丙基酯中获得四种具有高区域选择性和立体选择性的区域异构体。
本文研究方案的一个显著特点是可适应生物活性相关分子的结构多样化，从而能够快速组装候选药物的许多有用结构类似物。
Mengfu Dai, et al. Palladium-Catalyzed Regiodivergent Synthesis of 1,3-Dienyl and Allyl Esters from Propargyl Esters. Angewandte Chemie, 2022.
DOI：10.1002/anie.202203835
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202203835
9. AM综述：多模断层扫描电子显微成像技术促进金属及氧化物的研究
电子断层扫描技术(electron tomography)是三维纳米粒子成像技术的基础，但是获取纳米粒子非表面晶面和形貌信息的深层信息需要结合不同的电子显微信号。一些最重要的信号包括不同的收集角度情况时进行ADF-STEM信号与能量分散X射线光谱、能量损失谱EELS结合。有鉴于此，安特卫普大学Sara Bals、西班牙CIC biomaGUNE研究中心Luis M. Liz-Marzán等综述报道通过实验和理论计算结合，对目前发展的各种多模断层成像技术对于基础科学领域面临的挑战和基础科学领域技术中多模断层成像技术需要克服的问题进行总结。
本文要点：
1)分别对这种多模断层成像技术在金属和金属氧化物材料研究的相关进展进行总结（事实上多模断层成像技术不仅仅在金属和氧化物领域有应用），随后对这种多模断层成像技术目前的挑战和未来的发展前景进行总结展望。
Kellie Jenkinson, Luis M. Liz-Marzán, Sara Bals, Multimode Electron Tomography sheds light on synthesis, structure, and properties of complex metal-based nanoparticles, Adv. Mater. 2022
DOI: 10.1002/adma.202110394
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202110394
10. AM：基于生物材料的对冲免疫策略用于促进无疤肌腱愈合
瘢痕而不是再生，是炎症破坏信号不平衡放大和再生生态位闭锁的必然结果。然而，如何识别和有效地避免疤痕风险和实现再生因子的转换仍然是十分困难的。上海交通大学崔文国教授报道了一种基于对冲免疫策略的微纤维膜(Him-MFM)，即通过将二硬脂酰磷酸乙醇胺层支持的共聚(乳酸/乙醇酸)静电纺丝纤维与CD11b+/CD68+瘢痕亚群膜在肌腱损伤后的免疫环境中进行固定以平衡组织损伤。
本文要点：
1）携带相关风险受体的Him-MFM可以改变高I型偏极化，减轻细胞凋亡和代谢应激，缓解炎性细胞反应。研究表明，限制免疫策略能够将受损肌腱鞘对固有IL-33分泌表型的屏障逆转4.36倍，并启动mucous-IL-33-Th2轴，直接为鞘干细胞增殖提供一个再生生态位。
2）实验在小鼠屈肌腱损伤模型中发现，包裹Him-MFM可以减轻其病理反应，保护原位腱细胞，并恢复被基底膜覆盖的分层排列的胶原纤维，其在结构和功能上与成熟肌腱相似。该研究表明，对冲免疫是一种可以产生不留下疤痕的再生反应的有效策略。
Zhen Wang. et al. A Biomaterial-Based Hedging Immune Strategy for Scarless Tendon Healing. Advanced Materials. 2022
DOI: 10.1002/adma.202200789
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202200789
11. AFM: 利用酶诱导的生物矿化作用实现功能材料的仿生 3D 打印
大自然通过在温和条件下利用生物催化的矿化作用，构建结构有序、环境适应性强的复合材料。尽管近年来通过仿生矿化将微生物与传统材料结合在一起取得了一些进展，但仍然很难生产出将其自然对应物的层次结构和生命属性结合在一起的矿化复合材料。
鉴于此，南方科技大学刘吉等人通过将 3D 打印的水凝胶结构与酶诱导的生物矿化相结合，开发了一种功能材料。
本文要点：
1）研究结果表明，酶诱导矿化强烈地将弹性和柔软水凝胶（模量为125 kPa）转变为刚性（150 MPa）和高度矿化的水凝胶复合材料。结合嵌入式 3D 打印，在没有牺牲墨水的情况下制造了复杂和矿化的自由形式架构，这在以前是通过传统制造策略无法实现的。
2）此外，通过利用多材料3D打印来定制结构组成，可以实现对水凝胶结构中矿物分布的精细控制，从而获得具有镶嵌结构和非常规力学的复合材料。该研究为制备具有高保真结构和定制机械性能的复合材料提供了一种可行的方法，通过将3D打印与生物矿化相结合，为下一代功能材料和结构开辟了道路。
Chen, G., Liang, X., Zhang, P., Lin, S., Cai, C., Yu, Z., Liu, J., Bioinspired 3D Printing of Functional Materials by Harnessing Enzyme-Induced Biomineralization. Adv. Funct. Mater. 2022, 2113262.
https://doi.org/10.1002/adfm.202113262
