1. Sci. Adv.：限域在纤维内的纳米棒photon-plasmon复合激光器

基于单个plasmonic纳米粒子的激光器能够提供远远超越衍射极限的光学频率激光，能够用于发展纳米激光器。有鉴于此，浙江大学童利民、王攀等报道与微米纤维耦合的单个plasmonic纳米粒子观测发现强耦合模式的激光。通过Au纳米棒与修饰染料分子的聚合物微米纤维形成的回音廊腔（whispering gallery cavity），发现产生显著增强的光子-plasmon光学共振模。

本文要点：

1）由于微米空腔产生显著增强的增益，在室温达到2.71 MW/cm²的阈值、小于2 nm的线宽。

2）研究结果为发展单个plasmonic纳米粒子的激光器提供机会，可能用于超精细场控制、超高灵敏度传感、片上光学连接等应用。

Ning Zhou, et al, Strong mode coupling-enabled hybrid photon-plasmon laser with a microfiber-coupled nanorod, Sci. Adv. 2022, 8(27),

DOI: 10.1126/sciadv.abn2026

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abn2026

2. Nature Commun.：原子层vdW材料剪切力导致热型变

具有面内刚度和弯曲柔韧性的单层vdW层状材料为发展热机械力学材料提供研究空间，但是目前相关表征技术的缺乏导致这个领域的发展明显滞后。有鉴于此，南方科技大学陈晓龙、南京工业大学王琳等报道一种直接实验表征和理论计算模型，能够用于研究vdW材料的机械力学、热力学、层间性质。这种方法通过设计WSe₂异质结材料，并且通过单层WSe₂作为原位测试应力的传感器。

本文要点：

1）通过结合实验测试结果和理论计算，能够定量的表征vdW单层材料由于剪切力导致的变形、层间剪切力导致的热力学变形作用。而且，这项研究展示了层间耦合效应和非常关键的热效应信息。

2）这项研究能够用于研究不同层数和不同边界结构的热力学/机械力学变形vdW材料。

Zhang, L., Wang, H., Zong, X. et al. Probing interlayer shear thermal deformation in atomically-thin van der Waals layered materials. Nat Commun 13, 3996 (2022)

DOI: 10.1038/s41467-022-31682-w

https://www.nature.com/articles/s41467-022-31682-w

3. Nature Commun.：原位水凝胶介导的化学-免疫代谢癌症治疗

肿瘤微环境(TME)的代谢重编程和较差的免疫原性是癌症免疫疗法所必须克服的两大挑战。在多种抑制抗肿瘤免疫的免疫代谢物中，色氨酸分解代谢物犬尿氨酸 (Kyn)会通过多种通路介导免疫抑制，并可作为一种重要的阻断靶点。有鉴于此，康奈尔大学马明林教授和Bo Wang开发了一种局部化学-免疫代谢疗法，即通过注射超分子水凝胶以同时释放阿霉素(诱导免疫原性肿瘤细胞死亡)和kynureninase(破坏kyn介导的TME免疫抑制通路)，从而协同增强肿瘤免疫原性和激活抗肿瘤免疫。

本文要点：

1）研究表明，在三阴性乳腺癌和黑素瘤的小鼠模型中单次低剂量瘤周注射治疗性水凝胶可显著促进TME转化为免疫刺激型，从而有效增强对肿瘤的抑制效果，延长小鼠生存周期。

2）此外，局部治疗诱导的全身抗肿瘤免疫响应也具有远端效应，可有效防止经术后切除的肿瘤再次复发。综上所述，该研究开发的多功能的局部化学-免疫代谢治疗方法可作为一种增强抗肿瘤免疫和提高肿瘤免疫治疗效果的通用策略。

Bo Wang. et al. An in situ hydrogel-mediated chemoimmunometabolic cancer therapy. Nature Communications. 2022

https://www.nature.com/articles/s41467-022-31579-8

4. Nature Commun.：低维度MOF颗粒各向异性组装

通过MOF纳米粒子组装生成胶体超结构或者多级结构功能材料。为了实现这个目标，不仅需要调节颗粒间的相互作用，而且需要增强各向异性形貌结构和功能。有鉴于此，香港大学王宇锋等报道通过使用离子型两亲分子诱导产生耗尽相互作用，能够搭建一系列的低维度MOF胶体超结构，包括1D直链、交替改变或者捆绑的链形式，六边形、正方形、有心长方形、雪花结构等2D结构，以及准3D结构。

本文要点：

1）通过构建的结构明确多边形结构，MOF粒子能够进行取向组装，生成具有多级结构的晶体或者多孔超结构。

2）这种方法的优势在于能够生成具有光学各向异性的MOF薄膜，比如在这项工作中实现了双折射和各向异性荧光。通过使用各种各样的MOF，能够发展具有传感、光学、光子学等功能的材料。

Lyu, D., Xu, W., Payong, J.E.L. et al. Low-dimensional assemblies of metal-organic framework particles and mutually coordinated anisotropy. Nat Commun 13, 3980 (2022)

DOI: 10.1126/sciadv.abn8241

https://www.nature.com/articles/s41467-022-31651-3

5. Angew综述：刺激响应性金属配合物的生物医学应用

巴黎文理研究大学Gilles Gasser和普瓦提埃大学Sébastien Papot对刺激响应性金属配合物的生物医学应用相关研究进行了综述。

本文要点：

1）具有独特性能的金属基化合物已被广泛应用于生物医学领域。然而，其毒性高、水溶性差和生物分布不利等诸多问题也会严重阻碍其进一步的应用。为了克服这些缺点，研究者提出了金属前药的概念，并将其用于肿瘤诊疗。大量的研究表明，肿瘤相关的刺激(如pH变化、氧化还原活性和酶过表达等)可以被利用来触发活性金属基药物对肿瘤部位的选择性递送。

2）作者在文章综述了刺激响应性金属配合物的生物医学应用的主要研究进展，并对该领域面临的挑战和未来发展前景进行了讨论和展望。

Ivanna Amarsy. et al. Stimuli-Responsive Metal Complexes for Biomedical Applications. Angewandte Chemie International Edition. 2022

DOI: 10.1002/anie.202205900

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202205900

6. AM：骨免疫调节仿生多级支架用于增强骨再生

在植入生物材料后实现适当的免疫响应对于骨组织再生而言至关重要。有鉴于此，福州大学杨黄浩教授、中科院长春应化所丁建勋研究员和浙江大学医学院附属邵逸夫医院代家勇研究员构建了一种由去铁胺@聚(ε-己内酯)(DFO@PCL)纳米颗粒、羰基锰(MnCO)纳米片、明胶甲基丙烯酰水凝胶和聚乳酸/羟基磷灰石(PLA/HA)基质所组成的仿生多级支架，其能够通过促进免疫系统和骨代谢的平衡来增强骨修复。

本文要点：

1）首先，实验通过3D打印构建了具有良好的组织梯度结构的刚性支架以模拟皮质骨组织和松质骨组织。随后，实验也在其内部注入了柔性水凝胶，使其具有细胞外基质的支架特性。MnCO能够与种植体组织部位产生的内源性过氧化氢发生类芬顿反应，引发一氧化碳和Mn²⁺的持续释放，进而通过上调巨噬细胞M2表型以显著减轻炎症反应，并分泌血管内皮生长因子以诱导血管形成。研究发现，Mn²⁺和DFO@PCL可通过激活乏氧诱导因子-1α通路以进一步促进血管生成。

2）此外，DFO也能够抑制破骨细胞分化，并可与具有成骨活性的HA发挥协同作用。体内外实验结果表明，该骨免疫调节支架具有良好的免疫调节和血管生成能力、微弱的破骨能力以及优越的成骨性能，可有效促进骨再生，并为修复大规模骨缺损提供新的借鉴和帮助。

Jin Zhang. et al. Osteoimmunity-Regulating Biomimetically Hierarchical Scaffold for Augmented Bone Regeneration. Advanced Materials. 2022

DOI: 10.1002/adma.202202044

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202202044

7. AEM：通过三相异质结构氧化物阴极的局部化学操作进行应变工程以促进相变用于高性能钠离子电池

具有三相异质结构的钠离子氧化物正极已经引起了广泛的关注，利用不同相的协同效应可以提高钠储存性能。然而，由于在充/放电过程中的层间滑动，复合结构通常遭受多次不可逆相变和高晶格应变。基于此，温州大学侴术雷教授，Yao Xiao采用简单的热聚合法合成了三相异质氧化物SIBs正极材料Na_0.5Ni_0.2Co_0.15Mn_0.65O₂（LLS-NaNCM）和Na_0.5Ni_0.05Co_0.15Mn_0.65Mg_0.15O₂（LLS-NaNCMM15）。

本文要点：

1）研究人员利用原位充放电X射线衍射仪分析了正极材料在循环过程中的结构演变。结果表明，LLS-NaNCM电极在充放电过程中经历了复杂的结构演化过程，而LLS-NaNCMM15电极在Na⁺的嵌入/脱嵌过程中，在截断电位为4.0和4.3V时，发生了简化的相变。此外，通过不同的结构表征确定了三相异质结构组成。

2）研究人员通过电化学性能和定量的电化学动力学计算，进一步证实了取代的镁元素可以通过操纵化学环境来抑制晶格应变，从而提高结构的可逆性。因此，这种局部化学调控的应变工程策略可以简化相变，抑制循环过程中的巨大体积变化，从而获得高性能的层状氧化物正极。

Hai-Yan Hu, et al, Strain Engineering by Local Chemistry Manipulation of Triphase Heterostructured Oxide Cathodes to Facilitate Phase Transitions for High-Performance Sodium-Ion Batteries, Adv. Energy Mater. 2022

DOI: 10.1002/aenm.202201511

https://doi.org/10.1002/aenm.202201511

8. AEM：调整Cu-N-C单原子催化剂的配位结构用于将CO₂和NO^3-同时电化学还原为尿素

关闭碳和氮两个循环是支持建立循环的、净零碳经济的一个关键风险。尽管人们利用单原子催化剂（SACs）对二氧化碳和硝酸盐的电化学还原反应（CO₂RR和NO₃RR）进行了大量研究，但是关于这些反应中Cu SAC配位的结构-活性关系仍然不清楚，因此，需要进一步探索，以便形成基本的理解。基于此，新南威尔士大学Rose Amal，Rahman Daiyan，斯威本科技大学Rosalie K. Hocking研究了Cu-N-C配位对CO₂RR和NO₃RR的作用。

本文要点：

1）随着热解温度从800 ℃升高到1000 ℃, XAS测量结果与合成的Cu SACs一致，显示出从Cu-N₄位点到Cu-N_4-x-C_x位点的变化。配位范围的这种变化导致其催化活性的变化，Cu-N₄位点对CO₂RR表现出更高的活性，而Cu-N_4-x-C_x位点用于NO₃RR，则获得更高的NH₄⁺产率（与DFT计算一致）。

2）研究人员将CO₂RR和NO₃RR耦合，在Cu-N₄位点上实现了28%的尿素法拉第效率，与使用Cu-GS-800催化剂相比，在0.9 V时的生产率为4.3 nmol s^–1 cm^–2。据了解，这是利用单原子催化剂合成尿素的首次报道。

这一结果证明了在高活性单原子催化剂上通过电化学尿素合成将可再生能源转化为净零肥料的潜力。

Josh Leverett, et al, Tuning the Coordination Structure of Cu-N-C Single Atom Catalysts for Simultaneous Electrochemical Reduction of CO₂ and NO₃^– to Urea, Adv. Energy Mater. 2022

DOI: 10.1002/aenm.202201500

https://doi.org/10.1002/aenm.202201500

9. AEM：富Ru/缺陷氧化铝的强相互作用促进微通道流型系统光热CO₂甲烷化

CO₂甲烷化是“动力转化为气体”战略的重要组成部分，Ru-Al₂O₃催化剂被认为是该反应的最先进的催化剂。常规Ru-Al₂O₃采用湿浸渍法制备。然而，由于Ru和Al₂O₃之间的弱相互作用，金属和基体之间的可控界面的构建仍然是一个挑战。近日，济南大学周伟家教授，刘宏教授利用紫外脉冲激光在富缺陷Al₂O_3-x-L铝箔上原位生长，可控地构建了超小Ru纳米颗粒（Ru-Al₂O_3-x-L），实现了高效的光热CO₂甲烷化。

本文要点：

1）柳絮状蓬松的Al₂O_3-x-L有效地捕光，保证了Ru-Al₂O_3-x-L的光吸附。同时，Al₂O_3-x-L中的缺陷有效地锚定了Ru。在超小Ru纳米颗粒与Al₂O_3-x-L之间实现了强金属-载体相互作用(SMSI)效应。

2）Ru-Al₂O_3-x-L在封闭反应体系中表现出良好的光热催化性能（CH₄产率为12.35 mol g_Ru^-1 h^-1）。在此基础上，构建了基于一体式Ru-Al₂O_3-x-L微通道催化剂的新型流动反应器。由于微通道边缘的局部压力，CH₄产率进一步提高到14.04 mol g_Ru^-1 h^-1。最后，通过室外实验验证了光热CO₂甲烷化的可行性(CH₄产率为18.00 mmol min^-1)。

本研究为构建多层次微纳米结构的光热CO₂甲烷化催化剂提供了新的思路。

Xiaoyu Liu, et al, Strong Interaction over Ru/Defects-Rich Aluminium Oxide Boosts Photothermal CO₂ Methanation via Microchannel Flow-Type System, Adv. Energy Mater. 2022

DOI: 10.1002/aenm.202201009

https://doi.org/10.1002/aenm.202201009

10. AEM：ZIF-Mg(OH)₂双模板辅助PtCo纳米颗粒的自约束助力质子交换膜燃料电池中的氧还原反应

在质子交换膜燃料电池（PEMFC）电极中，传统的煅烧方法通常会导致Pt的烧结，从而降低了Pt的暴露。近日，广西大学沈培康教授，Zhi Qun Tian，色萨利大学Panagiotis T siakaras采用双模板法制备了一种在Co,N共掺杂介孔碳（PCN-MC）上高分散的PtCo合金。

本文要点：

1）利用Zn在双金属沸石基咪唑骨架(ZIF)和Mg(OH)₂模板中的共同约束效应，获得了具有2 - 3原子层Pt皮纳米颗粒的2.7 nm超细的PtCo合金。

2）通过将双金属ZIF中的Co/Zn进料比调整为8/7，合金化程度和纳米颗粒尺寸得到优化，进而实现卓越的氧还原反应（ORR）活性，在0.1 m HClO₄中具有0.956 A mg_Pt^-1的高质量活性(MA)，约为商业Pt/C的7.5倍。此外，在0.6-1.0 V之间进行30 k次循环后，初始MA的保持率为81%，从而实现了显著的耐久性。

3）这些功能进一步在H₂-空气燃料电池中得到了验证，具有质量活性、功率密度和耐用性的极佳组合。

该策略为大规模合成高分散的PtCo合金催化剂提供了一条可行的途径。

Zhenyu Chen, et al, ZIF-Mg(OH)₂ Dual Template Assisted Self-Confinement of Small PtCo NPs as Promising Oxygen Reduction Reaction in PEM Fuel Cell, Adv. Energy Mater. 2022

DOI: 10.1002/aenm.202201600

https://doi.org/10.1002/aenm.202201600

11. AEM：采用湿/酸净化离子扩散加速隔膜提高锂金属电池的温度适应性

目前，锂金属电池的可靠运行受到高电压循环引起的正极崩溃、锂镀层的界面反应性、高温下的自放电以及低温情况下功率输出下降的影响。近日，西北工业大学Yue Ma，上海大学Shuai Yuan提出了一种异质层，即具有不对称功能涂层的Janus-faces隔膜，以提高LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂(NCM811)|薄层Li箔电池原型的循环耐久性、倍率性能、保存期和环境适应性。

本文要点：

1）在面正极侧，通过一种简单的浸渍涂覆方法，构建了由CuSAPO-5 MS和磺化三聚氰胺甲醛缩合物(SMF)组成的500 nm复合涂层，其中软触须(SMF)和硬壳(MS)相干地清除碳酸盐电解液中的残余HF和H₂O。结果，NCM811在高电压循环下实现了结构稳定性以及在氧化闲置存储（55°C）下降低34%的自放电率。

2）另一方面，Ag₂S涂层在与薄层Li箔(50µm)组装的电池上锂化成离子导电Li₁₀Ag₃-Li₂S界面层，有效地使离子电导率比“天然”固体电解质界面高4个数量级，以及在传统碳酸盐电解质中的各向同性Li沉积模式。

3）因此，Janus-faces隔膜策略在更宽的温度范围（0-75 °C）内用于全电池后，保持了多尺度界面的稳定性。在贫电解液条件下（2.3 g Ah⁻¹），将薄层（50 µm）锂箔、JANUS隔膜和高质量负载（23 mg cm⁻²）NCM811正极集成在一起，样机可以达到400.6 Wh kg⁻¹的高能量密度。

性能的改善保证了使用商用电极和电解液生产高能量密集型LMB的简便性和规模化。

Min Zhang, et al, Boosting the Temperature Adaptability of Lithium Metal Batteries via a Moisture/Acid-Purified, Ion-Diffusion Accelerated Separator, Adv. Energy Mater. 2022

DOI: 10.1002/aenm.202201390

https://doi.org/10.1002/aenm.202201390

12. AEM：复合FeF₃ @膨胀石墨正极和碳纳米管改性的隔膜助力高性能可充电铝离子电池

可充电铝离子电池（AIBs）由于其高理论体积容量、低成本和高安全性，是未来大规模储能最有前途的电池技术之一。然而，嵌入型正极材料的低容量降低了AIBs在实际应用中的竞争力。近日，中国科学院过程工程研究所张锁江院士，萨里大学Qiong Cai报道了FeF₃作为AIBs正极材料的应用。

本文要点：

1）采用高能球磨法制备了纳米级FeF₃，并与膨胀石墨(EG)结合。EG用于缓解FeF₃低离子扩散系数和低电子电导率的固有问题。FeF₃@EG复合材料中存在半离子键和共价C-F键，表明EG与FeF₃之间存在较强的相互作用，使其成为FeF₃的高导电性支撑基体，进一步缓解了FeF₃体积膨胀带来的负面影响，并阻碍了副产物的溶解。

2）FeF₃纳米颗粒可以改善界面电荷转移，增强热力学和动力学，以实现Al³⁺插入。而纳米FeF₃正极材料和中间产物会溶解在电解液中，通过隔膜迁移沉积在负极上，产生“穿梭”现象。为了抑制穿梭效应，研究人员采用单壁碳纳米管(SWCNT)改性玻璃超细纤维隔膜。

3）改性后的AIBs平均放电电压为1.02 V (Al/AlCl⁴⁻)，可逆容量为266 mAh g⁻¹，200次循环60 mA g⁻¹时库仑效率为95%。因此，这些研究结果对于从根本上理解FeF₃型AIBs正极材料具有重要意义，并为新型AIBs转换型正极材料的研究提供了新的思路。

Juyan Zhang, et al, High-Performance Rechargeable Aluminum-Ion Batteries Enabled by Composite FeF₃ @ Expanded Graphite Cathode and Carbon Nanotube-Modified Separator, Adv. Energy Mater. 2022

DOI: 10.1002/aenm.202200959
https://doi.org/10.1002/aenm.202200959