1. Nature Commun.：CO₂还原CO用于羰基化

目前人们认为造成全球变暖的主要原因是大气气氛中的CO₂浓度增加。因此CO₂的利用受到人们的广泛关注。在各种利用CO₂的技术中，将CO₂作为化工工业的C1原料是一种解决方案。有鉴于此，莱布尼茨催化研究所Matthias Beller、Ralf Jackstell、Henrik Junge、安特卫普大学Bert U. W. Maes等报道发展了一种两步级联方法，能够使用CO₂和H₂将烯烃、炔烃、芳基卤化物进行羰基化。

本文要点：

1）在两步级联方法的第一步中，作者通过一种新型异相催化剂10Cu@SiO₂-PHM，使用H₂对CO₂进行还原，以较高的选择性（≥98 %）和较好的转化率（27 %）将CO₂还原为CO。

2）反应过程中生成的CO不用提纯处理，直接能够用于羰基化反应的原料：氢甲酰化、烷氧羰基化、氨基羰基化。该反应过程在较低的温度和温和气氛得到各种各样的醛、酯、酰胺。这种反应为使用CO₂用于药物发现和有机合成提供机会。

Sang, R., Hu, Y., Razzaq, R. et al. A practical concept for catalytic carbonylations using carbon dioxide. Nat Commun 13, 4432 (2022)

DOI: 10.1038/s41467-022-32030-8

https://www.nature.com/articles/s41467-022-32030-8

2. EES：低弯曲致密单粒子层电极用于高能锂硫电池

降低正极孔隙率对于平衡锂硫电池中电解液的分布、节约更多充满孔洞的电解液以延长电池循环寿命至关重要。然而，使用硫/碳(S/C)纳米材料制成的低孔隙率电极存在着高度曲折的问题，这严重恶化了电极的润湿性，从而降低了硫的利用率。近日，太平洋西北国家实验室Dongping Lu通过制备单颗粒层电极，阐明并验证了低弯曲硫阴极的设计原理。在实际条件下研究了硫电极结构对电池性能的影响，并追溯到材料和电极水平的理解。

本文要点：

1）由于大的孔体积和孔填充电解质，电极孔隙率不仅控制电极水平的体积和重量容量，而且通过调节电解质渗透来改变硫反应和电池循环。在不牺牲硫利用率的情况下降低电极孔隙率是开发实际Li-S电池的关键步骤。

2）通过使用单颗粒层正极，研究人员在极贫电解质的条件下（E/S = 4 L mg^-1），在高负载(4 mg cm^-2)和致密(~45%)硫电极中实现了高硫利用率(~1001 mAh g^-1)。

3）使用小(< 20 m)和大(> 90 m) IKB/S颗粒作为示例材料，研究人员阐明了二次颗粒尺寸对电解质渗透性、LiPS穿梭和硫反应的关键影响。对于给定的电极孔隙率，包含具有较少外表面但较长尺寸的大颗粒的LPC在硫利用、反应动力学和容量保持方面提供了优于SPC的性能。此外，LPC电极的低弯曲孔道是快速润湿电极和循环过程中LiPS容易回流的必要条件。

本研究为实用高能锂硫电池的材料开发和电极设计提供了新的思路。

3. EES：锂金属氯化物电解质与高电压阴极的不同界面反应性决定了固态电池的性能

深入了解正极材料表面与固体电解质的相互作用对于设计先进的固态电池至关重要。对于新型锂金属氯化物(Li-M-Cl)固体电解质来说尤其如此，由于其非常高的氧化稳定性（> 4 V）以及良好的离子导电性，可以实现长的电池循环寿命，这种新型锂金属氯化物固体电解质备受关注。近日，滑铁卢大学Linda Nazar，德国李比希大学Jürgen Janek证明了Li-M-Cl基SEs中的中心金属阳离子对于具有LiNi_0.85Co_0.1Mn_0.05O₂(NCM85)的SSB电池的容量保持的关键作用。

本文要点：

1）选择三种不同的氯基硒（Li₃InCl₆ (LIC)、Li_2.5Y_0.5Zr_0.5Cl₆ (LYZC)和Li₂In_1/3Sc_1/3Cl₄ (LSIC)）是因为它们的独特性质:选择LSIC是因为它能够使SSB与NCM85长期循环，特别是在非常高的电压(≥ 4.8 V)下。选择LYZC是因为锆和钇的价格相对较低，使其成为一种有前途的经济高效的SE，LIC被选为目前最知名的卤化物SE，可以作为参考。最重要的是，所有三种SEs都表现出非常相似的1-2 mS/cm的离子电导率。

2）比较了所选电解质作为正极电解液的性能和稳定性。恒电流循环和电化学阻抗谱(EIS)显示具有LSIC的电池显示出优异的循环稳定性和最小的阻抗增长。另一方面，LYZC在4.3 V或以上时显示出显著的容量衰减，伴随着正极阻抗的明显增加。循环伏安法(CV)、紫外光电子能谱(UPS)和飞行时间二次离子质谱(ToF-二次离子质谱)揭示了锂金属氯化物SEs和脱锂NCM85之间的化学和电化学副反应的性质。

3）研究发现Li-M-Cl SE与从NCM85 (≥4.3 V)析出的氧在界面上的化学反应会导致界面生长和严重的容量衰减。通过将实验技术与DFT计算相结合，研究人员证明了Li-M-Cl和去锂化的NCM85之间的界面的稳定性高度依赖于M:即，In³⁺和Sc³⁺中心阳离子有利于Li-M-Cl和去锂化的NCM85之间的动力学稳定的界面，而在LYZC的情况下，与NCM的副反应被触发，导致循环时分解产物(即YOCl)的积累，因此容量衰减更快。而ZrO₂形成的高放热热力学也驱动NCM85|LYZC界面的降解。此外，SE的电子传导率的最小化提高了其在高于其分解电势的SSB电池中的稳定性，因此，这是实现高能量密度SSB的有效途径。

总之，这项工作首次证明了氯化锂SEs的中心金属离子在SSBs性能中的决定性作用，并强调了SEs的电子性质的经常被忽视的作用。

4. Angew：快速质子传输醌基溶液电池

苯醌化合物分子具有接收质子（H⁺）的能力，因此是一种具有前景的溶液电池电极材料。但是目前人们对苯醌分子的质子存储机理并不清楚，而且苯醌化合物电池的能量/功率密度非常低。有鉴于此，南开大学陈军等报道设计了一系列醌分子电极，研究这些醌分子在酸性电解液中的电化学性质，发现其中四甲基醌TMBQ在1C和非常低的极化电压（20 mV）具有非常高的容量（300 mAh g^-1），而且在16 s内电池容量仍能够保持理论容量的50 %。

本文要点：

1）TMBQ的快速电池动力学是因为具有连续的H⁺传输通道，较高的H+扩散系数（10^-6 cm² s^-1），较低的H⁺传输能量能垒（0.26 eV）。

2）当TMBQ与MnO₂电极配合构建电池，在5 C和4000圈循环过程后保留77 %的容量。这项研究揭示醌电极的质子传输机理，并且为设计更加先进高性能的溶液电池提供机会。

5. Angew：碳层包覆CuO_x电催化CO₂制乙醇

设计Cu基CO₂催化剂是电化学还原制备多碳产物的关键，但是目前大多数Cu基催化剂更容易生成乙烯，但是在较高的电流密度以较高的选择性和较高的法拉第效率生成乙醇具有非常大的挑战。有鉴于此，大连化学物理研究所汪国雄、大连交通大学王琪等报道通过一步热解Cu基MOF生成包覆碳层的CuO_x催化剂（CuO_x@C），这种CuO_x@C催化剂在电化学CO₂还原反应实现了较高的乙醇选择性，生成乙醇的法拉第效率达到46 %，部分电流密度达到166 mA cm^-2，比大多数相关报道的结果更好。

本文要点：

1）通过原位拉曼光谱表征，发现碳层能够在电催化反应过程稳定Cu⁺物种，因此能够增强C-C偶联反应。通过DFT计算发现，催化剂的碳层能够调节关键中间体物种*HOCCH，并且增强*HOCCH加氢生成乙醇。

6. Angew：溶液相合成量子点ZnSe的机理

目前人们还没有能够描述溶液相条件半导体量子点的成核和生长过程的模型，无论是传统的一步或者新型多步成核-晶化模型。有鉴于此，四川大学余睽、张猛等报道发展通过室温反应捕获ZnSe量子点的预成核过程中间体物种，发现捕获的中间体物种能够通过分子内结构重组形成魔数簇，而且发生破碎并生成量子点。

本文要点：

1）原子数目为魔数的原子簇在299 nm处产生尖锐的吸收峰，作者将这个吸收峰命名为MSC-299，MSC-299的前驱体在299 nm处或者更高波长位置没有光学吸收峰。这种中间体能够在多种Zn和Se的反应体系中产生。

2）这项研究结果明确的说明人们需要同时使用经典和新型模型解释说明在溶液中形成量子点材料的机理，其中新型模型能够更好的符合溶液浓度较高的条件。

7. Angew：羰基化合物的不对称烷亚磺酰化

由于实际情况难以得到合适的烷硫基（alkylthio）亲电试剂，因此目前烷硫基亲电试剂的反应活性在有机合成反应中难以捉摸。有鉴于此，清华大学罗三中、北京师范大学米学玲等报道发展了一种新型烷硫基试剂，2-甲基-5-巯基-1,3,4-噻二唑MMTD（2-mercapto-5-methyl-1,3,4-thiadiazole）生成的碎片作为烷硫基，能够对醛和酮进行直接烷基亚磺酰化。

本文要点：

1）MMTD的合成非常简单，能够通过巯基噻二唑与其他烷基巯基化合物之间通过氧化偶联反应生成，而且MMTD催化能够与手性有机胺催化直接结合。这种反应方法为合成α-烷基硫基的3°碳原子的有机分子提供简单方便的方法，这种合成反应实现了优异的选择性。

8. AM：蒸汽辅助原位再结晶制备高效锡基钙钛矿发光二极管

锡基钙钛矿有望替代其在光电应用中有毒的铅基对应物，例如发光二极管(LED)。然而，由于获得高质量的锡钙钛矿薄膜的挑战，锡钙钛矿LED的发展缓慢。南京工业大学常进、王建浦以及西北工业大学黄维院士等人开发了一种气相辅助旋涂 (VASC) 方法来实现高质量的锡钙钛矿和高效率LED。

本文要点：

1）结果表明，溶剂蒸气可以在成膜过程中导致锡钙钛矿的原位重结晶，从而显著提高结晶质量并减少缺陷。

2）进一步引入抗氧化添加剂以抑制Sn²⁺的氧化，并将光致发光量子效率提高至∼30%，与对照方法相比提高了∼4 倍。因此，高效的锡钙钛矿LED实现了5.3%的最高外量子效率，这是非铅钙钛矿LED的最高效率之一。

9. AM：钙钛矿薄膜和纳米结构的质量转移印刷

大多数沉积钙钛矿薄膜的方法无法满足实际应用的多样化需求，例如在各种类型的基板上沉积薄膜，制作具有不同带隙的全彩显示图案。中国科学技术大学肖正国和陈涛等人通过使用超薄支化聚乙烯亚胺作为界面化学键合层，报道了一种满足这些要求的钙钛矿薄膜和纳米结构的稳健传质方法。

本文要点：

1）转移印刷的钙钛矿薄膜表现出与通过优化旋涂方法制备的对应物相当的形态、组成、光电特性和器件性能。

2）基于转移印刷薄膜的钙钛矿发光二极管 (PeLED) ，在红色 (680 nm) 和天蓝色 (493 nm) 波段的外量子效率分别为 10.5%和6.7%。

3）这种强大的转移印刷方法还可以制备分辨率高达每英寸1270像素的钙钛矿微图案。通过多次印刷工艺，进一步获得了水平排列的红色和天蓝色钙钛矿微带组成的白色PeLED。

4）这项工作展示了一种可行的策略，可以在各种基板上制造钙钛矿薄膜或微图案，以用于全彩显示器、白光LED、激光等的实际应用。

10. AM：基于高取向钙钛矿量子点的高效太阳能电池

钙钛矿量子点 (PQD) 因其理想的带隙能量、高缺陷容限和溶液可加工性而成为光伏应用中具有竞争力的光电材料。然而，PQD的高动态表面和不完美的立方结构通常会导致PQD固体内的电荷载流子传输不利和严重的非辐射复合。北京航空航天大学张晓亮等人使用伴随化学剥离处理 (CST) 的前体工程证明了高度取向的PQD固体。

本文要点：

1）系统的实验研究和理论计算相结合，从根本上了解使用CST方法的PQD的表面重修。

2）结果表明，高度有序的PQD可以导致PQD固体的高取向，显著促进PQD固体内的电荷载流子传输。同时，具有富碘表面的理想立方结构PQD显著降低了表面陷阱态，从而大大减少了陷阱辅助的非辐射复合。

3）因此，无机PQD太阳能电池 (PQDSC) 的功率转换效率高达16.25%。这项工作为构建具有改进光物理性能的高取向 PQD固体提供了一条可行的途径，用于高性能光电器件。

11. AM：四面体骨架DNA基可生物切换型miRNA抑制剂递送系统用于抗皮肤衰老

基于MicroRNA (miR)的治疗策略具有广阔的应用前景。然而，结构上的限制也使得如何充分利用其生物医学功能成为了一项严峻的挑战。四面体骨架DNA (tFNA)已被证明是一种能够用于miR治疗的理想载体。受中国古代神话“太阳神鸟”形象的启发，四川大学林云锋研究员和田陶然博士设计了一种可生物切换的miR抑制剂释放系统(BiRDS)，其由三种miR抑制剂(三只神鸟)和一个核酸内核(中心太阳)所组成。

本文要点：

1）BiRDS能够在骨架内融合miR抑制剂，从而最大化其装载能力，并可以同时保持小尺寸tFNA的特性，避免与RNA暴露相关的不确定性。研究表明，每只“神鸟”尾部的RNase h响应序列会使得BiRDS在进入细胞后从3D结构转变为2D结构，进而促进miR抑制剂的递送。

2）为了证明该系统的应用潜力，研究者在皮肤衰老模型中利用BiRDS对毛囊干细胞递送具有抗衰老作用的miR-31抑制剂。实验结果表明，BiRDS具有超强的皮肤渗透能力和RNA递送效率，能够显著地对抗皮肤衰老。综上所述，BiRDS具有提高miRs稳定性和递送效率的能力和可编辑性，有望在未来实现多种创新应用。

12. Nano Energy：稳定的酸性胶体电解质用于长寿命质子电池

新兴的质子电化学为未来的高容量和高倍率储能提供了机会。然而，质子电池的发展受到电极工作电位低和全电池循环寿命差(例如几十小时)的阻碍。高电位MnO₂/Mn²⁺氧化还原对是一种简单而有竞争力的阴极选择，通过在基底上电沉积固体来储存能量。近日，新南威尔士大学赵川，中科院宁波材料所Zhaoping Liu展示了在H₂SO₄(≥ 1.0 M)中通过Mn²⁺电解形成的均匀且稳定的MnO₂胶体，以及它们在实现长寿命质子电池中的应用。

本文要点：

1）胶体电解质使MnO₂//MoO₃电池的循环时间从11.7小时延长至33天，MnO₂// pyrene-4,5,9,10-tetraone电池的循环时间延长至437天，这是质子电池有史以来报道的最长持续时间。

2）综合分析表明胶体颗粒主要是由水合Mn²⁺、Mn³⁺、H⁺和SO₄^2-的电解质离子配位的MnO₂核。通过水稀释，胶体的固体成分沉淀成多级纳米片球，对沉积衬底的进一步表征显示，不管电解质如何，主要的电解产物为ε-MnO₂。此外，有无Mn²⁺酸存在时，沉淀物的胶体转化方式不同，胶体平衡既包括物理作用，也包括化学作用。

这种在电解MnO₂/Mn²⁺的新化学方面的发现也有望成为一系列新型水相储能的基础。