1. JACS：四苯乙烯聚集发光的机理

通过共价化学键调节有机荧光材料的电子结构是调节有机荧光材料电子跃迁的基础，四苯乙烯作为一种优异的聚集发光荧光发色团，在聚集状态呈现蓝色荧光，这种荧光现象通常被认为是由于四个苯环和中心C=C化学键的共轭效应。有鉴于此，西班牙赫罗纳大学Lluís Blancafort、浙江大学张浩可、香港中文大学唐本忠等报道通过系统性的光谱研究和DFT计算模拟发现，这种荧光作用的产生原因是因为分子内两个相邻的苯环空间相互作用形成的，而不是化学键共轭作用。

本文要点：

1)通过激发态衰减动力学，发现四苯乙烯的光致异构效应在非辐射淬灭过程中起到关键作用。此外，与人们传统描述化学键共轭效应的定量不同，作者发现定量研究化学键共轭作用需要通过分析分子中的原子方式实现。作者建立了一种理论模型，研究四苯乙烯等多转轴分子的电子结构。

2)本文通过研究空间相互作用，为设计不局限于化学键共轭作用的新型荧光材料提供机会，并且拓展了对聚集荧光作用的深入理解。

Junkai Liu, et al, Through-Space Interaction of Tetraphenylethylene: What, Where, and How, J. Am. Chem. Soc. 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c02381

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c02381

2. JACS：光/Ni催化碳硼烷碘化物与芳烃交叉偶联

香港中文大学谢作伟等报道首次发展了一种普适性方法，能够对碳硼烷的B(3)、B(4)、B(9)位点上生成高价态硼中心碳硼烷自由基，这种方法通过可见光催化的方式使用低价态Ni分子摘取碘-硼烷分子中的碘原子。生成的自由基物种能够与一系列（杂）芳烃反应，在室温生成笼状结构B-芳基碳硼烷，实现了较好或者优异的产率，非常好的底物兼容性。

本文要点：

1)该反应方法中的这种亲电基团的亲电性取决于电荷分布所在位点：B(3)>B(4)>B(9)。可见光和Ni催化剂都是生成硼中心碳硼烷自由基的关键。作者通过控制实验，验证了反应通过硼自由基中间体物种中间过程。

2)这种反应实现了一种方法，能够在碳硼烷的特定硼原子顶点形成硼中心碳硼烷自由基，为合成含有多种官能团修饰的碳硼烷提供了一种非常简单有效的方法。

Shimeng Li and Zuowei Xie*, Visible-Light-Promoted Nickel-Catalyzed Cross-Coupling of Iodocarboranes with (Hetero)Arenes via Boron-Centered Carboranyl Radicals, J. Am. Chem. Soc. 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c02329

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c02329

3. JACS：基于DNA工程化淋巴细胞的同源靶向人工抗原提呈细胞用于个体化肿瘤免疫治疗

通过将T细胞活化配体整合到生物相容性良好的材料上以构建人工抗原提呈细胞（aAPC），在肿瘤免疫治疗中具有巨大的潜力。然而，开发能够模拟天然抗原提呈细胞（APC）特性的的aAPC从而在体内实现抗原特异性T细胞激活仍然具有挑战性。鉴于此，苏州大学刘庄等人首次利用脂质DNA介导的非侵入性活细胞表面工程化技术构建了基于淋巴细胞的同源靶向aAPC (LC-aAPC)。

本文要点：

1）通过预先设计的自下而上的自组装路径，研究者实现了T细胞激活配体在LC-aAPC上的自然模拟分布，从而实现了最优的T细胞激活。此外，脂质DNA在脂质双层上的自组装不会影响淋巴细胞上表达的归巢受体的功能。

2）因此，这种LC-aAPC可以主动迁移到外周淋巴器官，进而有效地激活抗原特异性T细胞。与免疫检查点抑制剂联用时，这种LC-aAPC可以有效地抑制不同肿瘤模型的生长。因此，这项研究为体内应用于肿瘤免疫治疗的aAPC提供了一种新的设计思路，而脂质DNA介导的非侵入性活细胞表面工程化技术将成为设计基于细胞的治疗的有力工具。

Lele Sun. et al. DNA Engineered Lymphocyte-Based Homologous Targeting Artificial Antigen-Presenting Cells for Personalized Cancer Immunotherapy. JACS. 2022

DOI：10.1021/jacs.1c09316

https://doi.org/10.1021/jacs.1c09316

4. JACS：水介导液晶三维自组装

构建类单晶的形貌对于优化材料的性能具有重大意义。液晶材料需要在双轴方向上实施控制，从而在块体结构中达到结构得到优化。但是目前的外场调控方法，比如电场、磁场、机械力等作用力难以非常有效的驱动两性液晶材料排列。有鉴于此，台湾中国文化大学Kuan-Yi Wu、台湾同步辐射研究中心Wei-Tsung Chuang、台湾阳明交通大学Chien-Lung Wang等报道发现水分子是一种优异的双亲性圆盘结构分子（AD，amphiphilic discotic molecule）自组装过程结构稳定剂和方向导向剂分子。

本文要点：

1)通过热力学分析和结构表征，发现水分子能够与AD分子共同自组装在体相中形成人工水通道AWC（artificial water channels），同时提高六方柱状结构晶相的稳定性和晶畴尺寸。此外，通过调控成核过程、调控成核体系环境（调控过冷度和成核区域），使得AWC分子能够在平面和垂直方向上双轴有序排列。

2)通过多级结构精确控制，这种AWC块体阵列分子实现了优异的阻盐净水性能。由于所有的双亲液晶分子中都具有亲水基团，这种水导向自组装方法为发展功能性两亲性液晶提供更多机会和空间。

Yuan Chen, et al, Dual-Axis Alignment of Bulk Artificial Water Channels by Directional Water-Induced Self-Assembly, J. Am. Chem. Soc. 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c00929

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c00929c13252

5. JACS：高含锂二元Li₅Sn

斯图加特大学Yuji Ikeda等报道通过过量的Li与Sn进行反应，分离得到具有较高晶化结构的Li₅Sn，通过单晶X射线晶体学表征方法解析晶体结构。

本文要点：

1)结构表征结果显示，Li₅Sn具有斜方晶系结构，与之前通过电子结构计算预测的Li和Sn配位原子多面体构型一致，但是排列并不一致。通过详细的从头算理论计算分析，包括使用Langevin动力学进行热力学分析、结合机器学习势能计算模拟，解释说明实验能够生成Cmcm结构Li₅Sn具有热力学稳定性的原因。

2)通过结构枚举算法进行系统筛选，得到了108种可能的Li₅Sn结构，包括实验结果Cmcm结构和以往通过从头算计算模拟报道的结构，发现一种新结构，在0 K温度能量最稳定的Immm结构。

本文通过计算发现的Immm结构同样在有限温度的条件比Cmcm结构的热力学稳定性更高，因此说明实验生成的Cmcm相Li₅Sn是由于动力学而非热力学因素生成的。

Robert U. Stelzer, et al, Li₅Sn, the Most Lithium-Rich Binary Stannide: A Combined Experimental and Computational Study, J. Am. Chem. Soc. 2022

DOI: 10.1021/jacs.1c10640

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c10640

6. JACS：新型高效率载流子传输COF材料

二维COF材料是一种晶化多孔聚合物材料，具有长程有序结构和结构明确的开放通道，因此在电子、催化、传感、能量存储等领域具有广泛的发展前景。迄今为止，发展高导电性2D COF材料仍具有非常大的挑战，这是因为沿着2D晶格具有π共轭结构，而且迪纳和分布在晶粒的边界。而且，目前人们对晶体骨架结构中的电荷传输机理并不理解。有鉴于此，马克思普朗克聚合物研究所Hai I. Wang、Klaus Müllen、Mischa Bonn等报道发展了一种具有优异载流子传输性能的2D COF材料。

本文要点：

1)通过时间分辨和频率分辨的太赫兹光谱表征，研究两种半导体2D COF薄膜材料（1,3,5-三(4-氨基苯基)苯与1,3,5-三甲酰基苯缩合构建）中载流子Drude能带传输行为。这种TPB-TFB型COF材料展示了较高的光导电能力，达到无机晶体材料级别的长室温电荷散射时间（70 fs），对应于创记录的165±10 cm² V^-1 s^-1载流子传输性能，超过目前的COF材料。

2)这种结果说明TPB-TFB COF薄膜材料是一种具有前景的有机电子学材料、催化材料，为设计高晶化度的多孔有机材料用于高效率长程载流子传输提供机会。

Shuai Fu, et al, Outstanding Charge Mobility by Band Transport in Two-Dimensional Semiconducting Covalent Organic Frameworks, J. Am. Chem. Soc. 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c02408

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c02408

7. JACS：BaF₂外延生长全无机钙钛矿

全无机钙钛矿CsPbI₃是一种具有前景的深红色LED器件材料，CsPbI₃具有优异 的载流子传输能力、高颜色纯度、溶液相处理能力。但是光活性黑相CsPbI₃具有非常高的相变能垒，导致CsPbI₃材料难以制备高效明亮LED器件。有鉴于此，中国科学技术大学姚宏斌等报道一种使用α-BaF₂纳米粒子基底能够改善溶液相异相外延生长，克服相变的高能垒，获得高纯度光学活性γ-CsPbI₃薄膜，构建了高亮度深红色LED器件。

本文要点：

1)在α-BaF₂纳米粒子的暴露晶面上进行外延生长，BaF₂与γ-CsPbI₃的(110)晶面的晶格匹配达到99.5 %。通过这种超高的晶格匹配度，在溶液相界面生长过程中实现了低缺陷含量的非应力外延生长，得到高取向度γ-CsPbI₃薄膜。

2)生成的γ-CsPbI₃薄膜具有均一、光滑、高荧光强度多种优势，制备的深红色LED器件实现了14.1 %的量子效率和创纪录的亮度（1325 cd m^-2）。

Qian Zhang, et al, α-BaF₂ Nanoparticle Substrate-Enabled γ-CsPbI₃ Heteroepitaxial Growth for Efficient and Bright Deep-Red Light-Emitting Diodes, J. Am. Chem. Soc. 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c01034

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c01034

8. JACS：掺杂NiO催化剂OER机理

金属氧化物、氢氧化物是目前性能最好的OER电催化剂，但是金属氧化物、氢氧化物的反应机理，尤其是氧化物的充电过程、OER反应动力学仍没有得到正确理解。有鉴于此，伦敦帝国理工学院James R. Durrant、Reshma R. Rao等报道通过原位UV-vis光谱、时间分辨阶梯电位光谱电化学光谱，研究了Mn-, Co-, Fe-, Zn-掺杂的NiO电催化性能。

本文要点：

1)研究不同掺杂的样品发现，Ni²⁺/Ni³⁺氧化还原峰的电极电势向正方向移动的规律遵循着：Mn-<co-<fe-<zn-，对应于氧结合能降低< strong="">。通过光吸收光谱在OER电势进行定量观测催化剂中氧化还原中心位点的氧化反应，发现OER反应的动力学于氧化物种的密度之间存在二级变化关系，因此说明化学反应速率决定步骤是两个氧物种的偶联反应。</co-<fe-<zn-，对应于氧结合能降低<>

2)Ni位点的TOF随着不同掺杂样品的氧结合情况呈现火山型变化规律，其中Fe-掺杂样品在300 mV的TOF达到最高~0.05 s^-1。作者认为当Mn-和Co-掺杂的电催化剂中Ni的氧结合能力太强，导致OER反应的动力学的O-O偶联反应、O脱附反应步骤受到限制；Zn掺杂的氧化物催化剂Ni中心的氧结合太弱，导致OER反应动力学难以形成氧簇中间体。

这项研究工作展示了氧化物经典电催化剂的电化学脱附自由能、OER本征动力学之间之间关系，说明氧化物种在OER反应动力学中起到的关键作用。

Reshma R. Rao, et al, Spectroelectrochemical Analysis of the Water Oxidation Mechanism on Doped Nickel Oxides, J. Am. Chem. Soc. 2022

DOI: 10.1021/jacs.1c08152

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c08152

9. Angew：动态共价化学中的硫

来自阿根廷的Alfredo Gastón Orrillo等人对动态共价化学中的硫进行了综述

自该领域开始以来，硫在动态共价化学(DCC)中一直是重要的。动态硫键(DSB)主要作为二硫化物和硫代酯的一部分，在几个显著的反应中起主导作用。这一成功的部分原因是DSB用于制备动态共价体系的几乎理想的性质，包括在温和的水条件下的高反应性和良好的可逆性，利用超分子相互作用的可能性，获得可分离结构，以及易于实验控制来开启/关闭反应。DCC目前正在见证DSB的重要性增加。DSB提供的化学灵活性为多种应用打开了大门。

本文综述了DCC中使用的DSB及其应用，并对它们赋予动态化学体系，特别是那些含有多个DSB的动态化学体系所具有的有趣性质进行了评论。

Orrillo, A..G. and Furlan, R..L.E. (2022), Sulfur in Dynamic Covalent Chemistry. Angew. Chem. Int. Ed.. 2022.

https://doi.org/10.1002/anie.202201168

10. AM: 基于摩擦发电机的自供电主动传感

英国格拉斯哥大学Ravinder Dahiya等人综述了基于摩擦发电机的自供电主动传感。

近年来，便携式和可穿戴式化学或生物传感器的需求及其快速发展对其持续供电提出了科学挑战。因此，压电和摩擦发电机（TEG）等机械能采集器最近被开发为传感器或采集器，用于在小型但长寿命的储能装置中存储电荷，为传感器供电。使用能量采集器作为传感器特别有趣，因为通过这种多功能操作，可以减少系统中所需的设备数量，这也有助于克服集成的复杂性。在这方面，TEG是很有前途的，尤其是对于能量自主的化学和生物传感器，因为它们可以用多种材料开发，并且它们的机械能到电能的转换可以通过各种分析物进行调节。

本文综述了TEG这一有趣的方面，并介绍了各种自供电的活性化学和生物传感器。还简要讨论了基于TEG的物理、磁和光学传感器的发展。在主动传感的背景下，解释了环境因素的影响、各种品质因数以及TEG设计的重要性。最后，讨论了通过TEG进行化学和生物检测的关键应用、挑战和未来前景，以推动自供电传感器领域的进一步发展。

Khandelwal, G. and Dahiya, R. (2022), Self-Powered Active Sensing based on Triboelectric Generator. Adv. Mater.. 2200724.

https://doi.org/10.1002/adma.202200724

11. AM：重组功能蛋白制备的双层水凝胶心脏贴片

无论是对止血敷料还是治疗心肌梗死而言，微创心脏贴片的开发都具有重要的临床意义，但其在目前仍是一个重大的研究挑战。设计这种贴片通常需要同时考虑多种材料属性，包括生物吸收、无毒、匹配心脏组织的力学特性以及在潮湿和动态环境中能够高效工作。上海科技大学钟超研究员和张辉研究员使用基因工程的多结构域蛋白质构建了打印的双层蛋白水凝胶贴片，并将其用于心力衰竭治疗。

本文要点：

1）水凝胶材料所固有的自愈特性使得两种不同的水凝胶层能够在物理上实现无缝界面整合，进而在功能层面上赋予该心脏贴片各层的组合优势。实验利用双层水凝胶的生物相容性、结构稳定性和可调节的药物释放特性而在两种心肌损伤模型上证明了其在止血、纤维化减轻和心脏功能恢复等方面具有良好的效果。

2）此外，该蛋白贴片也能够在体内降解，且不会产生任何附加炎症。综上所述，该研究工作介绍了一种基于基因修饰双层蛋白凝胶的新型微创贴片，能够用于治疗心脏相关损伤或疾病。

Xiaoyu Jiang. et al. A Bi-Layer Hydrogel Cardiac Patch Made of Recombinant Functional Proteins. Advanced Materials. 2022

DOI: 10.1002/adma.202201411

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202201411

12. AEM：天然分子钝化高效钙钛矿太阳能电池

在过去十年中，有机-无机杂化卤化铅钙钛矿太阳能电池在提高光伏效率方面取得了前所未有的进展，但仍面临严峻的稳定性挑战。苏州大学袁建宇和马万里等人首次探索了天然有机染料靛蓝作为一种高效的分子钝化剂，有助于制备具有减少缺陷和增强稳定性的高质量杂化钙钛矿薄膜。

本文要点：

1）具有羰基和氨基的靛蓝分子可以为缺陷提供双功能化学钝化。深入的理论和实验研究表明，靛蓝分子与钙钛矿表面牢固结合，增强了钙钛矿薄膜的结晶，改善了形态。

2）因此，靛蓝钝化钙钛矿薄膜的晶粒尺寸增加，均匀性更好，晶界减少，缺陷密度降低，离子迁移延迟，器件效率提高到 23.22%，对于大面积器件（1 cm² ）。

3）此外，靛蓝钝化可以提高器件在湿度和热应力方面的稳定性。这些结果不仅为天然有机染料的多重钝化作用提供了新的见解，而且为基于靛蓝衍生物制备用于光电应用的高质量杂化钙钛矿薄膜提供了一种简单且低成本的策略。

Guo, J., et al, Indigo: A Natural Molecular Passivator for Efficient Perovskite Solar Cells. Adv. Energy Mater. 2022, 2200537. 、

DOI：10.1002/aenm.202200537

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202200537