1. Nature Nanotechnol.：乙炔氢氯化反应的催化剂描述符

最近在研究Pt和Ru催化剂的乙炔氢氯化反应中，人们发现控制担载型催化剂的精确原子结构是实现优化催化性能的关键。这项研究结果为建立催化反应活性的关系提供可能。有鉴于此，苏黎世联邦理工学院Javier Pérez-Ramírez、西班牙巴塞罗那科学技术学院Núria López等对乙炔的氢氯化反应中金属催化物种与催化剂的基底效应对于催化反应活性、催化反应选择性、催化剂稳定性稳定性描述符的定量改变。

本文要点：

1)构建Au、Pt、Ru、Ir、Rh、Pd单原子和不同碳基底担载材料的催化剂体系，并且评价催化剂合成与催化反应过程的变化。对碳基底担载的催化物种（包括单原子、不同结构纳米粒子的Au、Pt、Ru、Ir、Rh、Pd催化剂）进行催化活性研究。

2)通过动力学、瞬态和化学吸附建模分析，明确了乙炔吸附能是一种具有样品描述能力的催化活性描述符，而且乙炔吸附能可以影响催化反应的选择性与催化积碳。单原子-基底相互作用与氯亲和性之间的相互作用是控制不同纳米结构催化剂稳定性的因素，单原子-基底相互作用促进金属的分散性、氯亲和性促进金属的团聚。

Kaiser, S.K., Fako, E., Surin, I. et al. Performance descriptors of nanostructured metal catalysts for acetylene hydrochlorination. Nat. Nanotechnol. (2022)

DOI: 10.1038/s41565-022-01105-4

https://www.nature.com/articles/s41565-022-01105-4

2. JACS：高熵合金改善层状氧化物钠电池性能

Na离子层状氧化物（Na_xTMO₂, TM=过渡金属阳离子）作为Li离子层状氧化物（LiCoO₂,  LiNi_xCo_yMn_1–x–yO₂）的类似结构材料，受到发展Na离子电池的持续关注。但是，由于Na⁺阳离子的半径较大，在NaO₂结构中具有比较强的Na⁺-Na⁺电子排斥作用，导致Na_xTMO₂材料可能产生相变现象。有鉴于此，中科院物理所胡勇胜、陆雅翔、容晓晖等报道高熵限域策略，这种方法能够保证多组分TMO₂结构具有增大的层间距，消除Jahn-Teller畸变、Na⁺/空穴规则排列、改变晶格参数，强化层状氧化物材料整体骨架结构的稳定性。

本文要点：

1)对 O3-NaNi_0.4Fe_0.2Mn_0.4O₂ (NFM424)电极材料中修饰Cu、Mg、Ti、Sn金属阳离子构建了NaNi_0.25Mg_0.05Cu_0.1Fe_0.2Mn_0.2Ti_0.1Sn_0.1O₂ (HEO424)，其中Cu²⁺用于平衡电荷，Mg²⁺和Ti⁴⁺稳定结构，Sn⁴⁺能够提升电池的整体电压，因此得到的结构能够在高倍率电池充放电过程中保持结构整体，改善Na⁺传输动力学，阻碍金属离子溶解，材料产生破碎。

2)通过高熵修饰的TMO₂骨架结构具有增强的TM-O键能，阻碍氧原子释放或热失控，因此改善电池的热安全性。

Feixiang Ding, et al, Using High-Entropy Configuration Strategy to Design Na-Ion Layered Oxide Cathodes with Superior Electrochemical Performance and Thermal Stability, J. Am. Chem. Soc. 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c02353

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c02353

3. JACS：无机二茂铁类似物[Fe(P₄)₂]^2-

20多年来，只含有环-Pn配体的无机茂金属衍生物一直是研究的目标，但除了生成[Ti（η⁵-P₅）₂]^2-，它们的合成从未通过使用P₄磷化的传统路线实现。有鉴于此，南开大学的孙忠明等研究人员，开发了无机二茂铁类似物[Fe(P₄)₂]^{2 -}。

本文要点：

1）研究人员报道了一种简便的一步法，通过Zintl相型前体KP合成同质铁络合物[Fe（P4）₂]₂。

2）³¹P NMR分析表明，在乙二胺中溶解KP相后，P₄^2-仅在存在2,2,2-crypt的情况下生成。阳离子螯合剂的用量、铁前驱体的类型及其消耗率对[Fe（P₄）₂]^2-的产率有决定性影响。

3）FeII和FeII前体均能氧化P₄^2-，生成伴随产物[（P₇）Fe（P₄）]^3-，可通过添加钾部分抑制，从而生成相对纯净的晶体[K（2,2,2-crypt）]₂[Fe（P₄）₂]。

Zi-Chuan Wang, et al. Inorganic Ferrocene Analogue [Fe(P₄)₂]^2–. JACS, 2022.

DOI：10.1021/jacs.2c01750

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c01750

4. JACS：芘桥联扩展的碳卟啉纳米带

近几年来，类环结构分子体系因其所面临的合成挑战、引人入胜的电子结构以及在超分子化学和电子器件结构中的应用而引起了人们的广泛关注。有鉴于此，美国德克萨斯大学奥斯汀分校的Jonathan L. Sessler、韩国延世大学的Dongho Kim、北京师范大学的柯贤胜等研究人员，开发出芘桥联扩展的碳卟啉纳米带。

本文要点：

1）研究人员通过一锅法制备了两种带状扩展的碳卟啉（NB1和NB2），其中包括在含芘的四吡咯前体（2）和五氟苯甲醛之间进行[6+3]缩合，然后进行氧化。

2）单晶X射线衍射分析表明，NB1和NB2均含有六个二吡咯亚基和三个架桥芘单元。在NB1的结构中，有两个垂直方向的芘单元和一个横向方向的芘单元；然而，在NB2中，所有三个芘单元都是垂直定向的。

3）质子核磁共振、紫外可见光谱和荧光光谱显示，NB1和NB2之间的结构差异反映在各自的物理性质上。与所有碳纳米带不同，NB1和NB2含有多个吡咯氮供体，可以作为潜在的金属配位位点。

4）作为对这种可能性的测试，NB2被用于制备一种前所未有的Zn络合物，其中包含7个Zn²⁺金属中心，这些中心通过桥接原子网络连接，并通过单晶X射线衍射分析的证实。这是第一个带状分子系统的例子，它可以沿着主链和中心空腔配位多个金属离子。

Yuying Wang, et al. Pyrene-Bridged Expanded Carbaporphyrin Nanobelts. JACS, 2022.

DOI：10.1021/jacs.2c01605

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c01605

5. Angew：石墨炔的电化学荧光

石墨炔是一种重要的二维碳材料，由于具有优异的电化学性能因此目前在各个领域都得到应用。通过电化学荧光测试能够有效理解石墨炔基本性质、应用于超高灵敏度传感或成像。有鉴于此，中科院化学所毛兰群、中国人民大学张美宁等报道发现没有进行功能团修饰的石墨炔能够与K₂S₂O₈配合产生非常强的电化学荧光，这种现象与其他碳材料相比具有显著区别。

本文要点：

1)研究发现，石墨炔的电化学荧光现象是由于表面态导致，在705 nm近红外区间产生电化学荧光，荧光强度与Ru(bpy)₃Cl₂/K₂S₂O₈相比高达424 %。

2)这项研究展示了石墨炔电化学荧光的新性质，为发展石墨炔材料的新应用（成像、发光器件）提供机会。

Nan Gao, et al, Graphdiyne: A new Carbon Allotrope for Electrochemiluminescence, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202204485

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202204485

6. EES: 微栅硅电极用作电化学活性锂载体

锂（Li）主体可以电化学地将Li容纳在三维框架的预成型孔道中，因此作为一种先进的高能量密度锂金属电池电极结构被广泛研究。然而，大多数锂载体的研究都是利用电化学惰性材料作为其骨架成分，导致由此产生的电池重量/体积能量密度损失。近日，韩国延世大学Sang-Young Lee等报道了一种基于微栅Si电极的电化学活性锂载体（MPS）。

本文要点：

1）相比传统电化学惰性的锂载体，MPS载体具有存在电化学活性的微栅硅电极作为基底。MPS良好的电子电导率、高亲锂性以及丰富的孔道结构都可以诱导均匀的离子流并在有序孔道内形成良好的电子传导。这种有序的三维多孔结构是通过直接墨水书写技术实现的，实验手段和COMSOL模拟都证实最优孔径为150微米。

2）研究人员发现在MPS上实现了连续的微栅Si电极的锂化/脱锂和有序多孔通道内的金属锂的沉积/剥离行为，这表明其可以作为电化学活性的锂载体。此外，使用微栅硅电极的Li/NCM811(正极载量3.8mAh/cm²)金属锂全电池能够实现高达644Wh/kg_电池的质量能量密度和1538Wh/L_电池的体积能量密度。

Myeong-Hwa Ryou et al, Microgrid-patterned silicon electrode as an electroactive lithium

Host, Energy & Environmental Science, 2022

DOI: 10.1039/D2EE00981A

https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2022/EE/D2EE00981A

7. AM: 大规模偏硅酸盐界面诱导均匀金属锌沉积

负极-电解质界面处的不均匀电场以及与金属锌有关的枝晶生长问题是严重影响水溶液锌离子电池循环寿命的重要因素。近日，郑州大学刘熊、武汉理工大学Chunhua Han以及麦立强等报道了一种新兴偏锌酸盐界面能够可控调控金属锌的沉积，从而显著改善水溶液锌离子电池的循环寿命。

本文要点：

1）研究人员通过简单的湿化学手段在锌箔表面原位构筑了一层由ZnSiO₃(ZSO)纳米片阵列组成的薄界面层。在反应过程中，Zn²⁺因热碱性溶液的腐蚀而溶解，达到一定浓度时与偏硅酸盐离子成核，生长成排列紧密的超薄纳米片阵列，即“腐蚀成核生长”过程。这种原位构筑方法确保了界面层的均质性以及其与金属锌负极连接的紧密性。

2）通过ZSO致密完整的保护作用，金属锌负极表面与Zn₄(SO₄)₆-H₂O生成的副反应得到了显著抑制。此外，ZSO界面层上均匀分布的介孔/微孔结构及其亲水性促进了电荷转移和传质过程，降低了成核势垒和极化。

Ruiting Guo et al, Large-Scale Integration of Zinc MetasilicateInterface Layer Guiding Well-Regulated Zn Deposition, Advanced Materials, 2022

DOI: 10.1002/adma.202202188

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202202188?af=R

8. AM：多金属氧酸蚀刻NiFeLDH结构重组实现高性能OER电催化

目前，Ni-Fe层状氢氧化物（Ni-Fe-LDH）的OER电催化得到研究者和工业界广泛关注，但是能够对其性能的影响因素同时进行调控的方法还非常缺乏。目前人们对同时影响的机理还没有合理解释。有鉴于此，上海硅酸盐研究所王平、王现英、中山大学Jiangwei Zhang等报道发展多金属氧酸（POMs）蚀刻对NiFe-LDH进行非常巧妙的结构重构，实现了三维结构形貌的纳米化，对Fe³⁺和α-Ni(OH)₂活性位点物种重构，生成Ni、Fe、O多种空穴位点，将POMs作为LDH插层物种，实现了优异的OER性能。

本文要点：

1)通过实验和理论计算说明，影响LDH催化剂的催化活性的关键因素，这种LDH催化剂中通过多种协同机制改善了多步骤OER的性能。

这种性能改善的电催化剂具有价格低优势，当催化剂面积达到180 mm仍保证具有高催化活性，说明这种NiFe LED-PMo12(+)||Ni@NiFe LDH(-)结构在碱离子交换膜构建叠层电池的发展前景。

2)作者通过数值模拟方式提出了一个经验方程，能够定量的解释结构-催化活性关系，为初期筛选合适的电催化材料提供机会。

Zhengyang Cai, et al, Reinforced layered double hydroxide oxygen evolution electrocatalysts: polyoxometallic acid wet-etching approach and synergistic mechanism, Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202110696

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202110696

9. Adv. Sci.: 外泌体负载的导电水凝胶通过免疫调节和增强有髓轴突生长协同促进脊髓损伤后的组织修复

导电水凝胶是加速脊髓损伤（SCI）修复的非常有吸引力的候选材料，因为它们与神经组织的电气和机械特性相匹配。然而，导电水凝胶植入可能会加重炎症，并阻碍其修复效果。骨髓干细胞衍生的外泌体 (BMSC-exosomes) 已显示出免疫调节和组织再生作用，于此，华南理工大学宁成云、广州医科大学附属第三医院Lei Zhou和南方医科大学第三附属医院Yongjian Sun等人开发了负载 BMSC-exosomes 的神经组织样导电水凝胶用于 SCI 的协同治疗。

本文要点：

1）这些外泌体负载的导电水凝胶通过NF-κB通路调节小胶质细胞M2极化，协同增强神经干细胞 (NSC) 的神经元和少突胶质细胞分化，同时抑制星形胶质细胞分化，并通过 PTEN/PI3K/AKT/mTOR 增加轴突生长途径。

2）此外，外泌体结合导电水凝胶显著减少了 CD68 阳性小胶质细胞的数量，增强了局部神经干细胞的募集，并促进了神经元和轴突的再生，从而在 SCI 小鼠模型的早期实现了显著的功能恢复。因此，本研究的结果表明，导电水凝胶和 BMSC-外泌体的组合是一种有前途的 SCI 修复治疗策略。

Fan, L., et al., Exosomes-Loaded Electroconductive Hydrogel Synergistically Promotes Tissue Repair after Spinal Cord Injury via Immunoregulation and Enhancement of Myelinated Axon Growth. Adv. Sci. 2022, 2105586.

https://doi.org/10.1002/advs.202105586

10. Nano Letters：氨基苯酚修饰的金纳米粒治疗细菌感染

纳米材料通常能通过多种机制杀死细菌，但这些机制不像传统抗生素那样明确，这可能会阻碍新型纳米抗生素的发展。在本研究中，南方科技大学蒋兴宇等人制备氨基苯酚（AP）修饰金纳米粒（AP_Au NPs），它具有广泛的抗菌谱和强大的抗菌效果，且对多药耐药细菌具有明确的抗菌机制。

本文要点：

1）AP_Au NPs不仅能破坏细菌细胞壁，还能与16S rRNA结合来阻断细菌蛋白质的合成。此外，在体内模型中，AP_Au NPs在治疗腹部细菌感染方面也表现出优异的性能。因此，AP_Au NPs有望成为一种新型的可用于临床的抗菌剂。

Le Wang. et al. Aminophenol-Decorated Gold Nanoparticles for Curing Bacterial Infections. Nano Letters. 2022

DOI：10.1021/acs.nanolett.1c04968

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c04968

11. AFM: 基于压电驻极体的高效超声能量采集器

植入式超声波能量收集器从超声波中获取无线机械能，在神经修复、无线电力、生物传感器等先进医疗协议中具有显著的潜力。这种设备的主要挑战是在弱超声波压力场中实现高效能量转换。于此，华中科技大学Liang Huang、罗志强等人提出了一种具有应变增强压电性的多层压电驻极体，该压电驻极体通过在夹在一对驻极体之间的介电层中引入并联连接的气孔阵列来实现高效的超声波能量收集器。

本文要点：

1）该器件在 25 mW cm^-2 的超声探头设置下植入 5~10 mm 的组织时，可提供约 13.13 mW 的显著峰值输出功率和约 2.2 mA 的短路电流，高于生物电子学所需的功率阈值设备和神经刺激的电流阈值。

2）此外，还证明了为植入式生物电子设备供电和作为神经蛋白用于周围神经刺激的可行性。预计这种高效、易于制造和生物相容的设备将有可能在下一代诊断和治疗中应用多功能和先进的可植入生物电子学。

Wan, X., et al, Hybrid-Piezoelectret Based Highly Efficient Ultrasonic Energy Harvester for Implantable Electronics. Adv. Funct. Mater. 2022, 2200589.

https://doi.org/10.1002/adfm.202200589

12. AFM: 快速凝胶化的透明、自粘、导电有机水凝胶，用于耐极端环境的摩擦纳米发电机

导电水凝胶由于其具有足够的灵活性、耐用性和功能多样化的独特特性，在可持续能源领域显示出巨大的前景。然而，聚合过程耗时耗能，极端环境适应性差，严重阻碍了其在这一新兴领域的实际应用。于此，北京林业大学彭锋和大连工业大学邵长优等人基于碱木质素 (AL) 大分子的简便通用自催化系统 (AL-Cu²⁺)设计用于在碱性水-乙二醇 (EG) 二元溶剂中快速制备导电透明的有机水凝胶。

本文要点：

1）该水凝胶具有极强的环境适用性（-40 至 60 °C）、合格的拉伸性（≈800% 伸长率）和强大的自粘性（≈31.4 kPa）。有趣的是，引入的 EG 加速了聚合，赋予了极强的耐冷冻/干燥性，并提高了有机水凝胶的自粘性。

2）结合上述优点的有机水凝胶（水/EG = 2/3）激发了摩擦纳米发电机（O-TENG）的构建，无论在低温或高温环境下，都能收集和转换机械能。O-TENG 产生的电力可以直接使用或储存起来驱动商业电子产品，并安装在人体关节上进行运动监测。

这项工作有助于设计基于多功能软材料和快速凝胶策略的耐环境柔性TENG，激发人们对木质素可持续高价值利用的更多关注。

Sun, D., et al., Transparent, Self-Adhesive, Conductive Organohydrogels with Fast Gelation from Lignin-Based Self-Catalytic System for Extreme Environment-Resistant Triboelectric Nanogenerators. Adv. Funct. Mater. 2022, 2201335.

https://doi.org/10.1002/adfm.202201335