1. Chem. Rev.: 金属-有机框架作为太阳能驱动全光解水的催化剂

金属-有机框架（MOF）已被广泛地用作光催化剂，即使用UV–vis或可见光照射的牺牲剂进行析氢反应（HER）。近日，瓦伦西亚理工大学Hermenegildo García、Sergio Navalón、马杜赖卡玛拉大学Amarajothi Dhakshinamoorthy总结了MOF作为太阳能驱动光催化剂的用途，旨在克服当前全光解水（OWS）效率的限制。

本文要点：

1) 首先，介绍了太阳照射下光催化OWS的基本原理。然后，详细讨论了可以在MOF上实施的不同策略，以使其适应OWS的太阳能光催化。后来，对迄今为止报道的太阳能驱动HER和析氧反应（OER）最活跃的MOF进行了批判性评论。

2)这些报道集中在可见光或阳光照射下使用MOF作为OWS光催化剂的研究，还讨论了大规模使用MOF用于太阳能驱动OWS所需满足的要求。本综述的最后一节总结了该领域的现状，并对可能使MOF更接近商业应用的未来前景进行了展望。

Sergio Navalón, et al. Metal–Organic Frameworks as Photocatalysts for Solar-Driven Overall Water Splitting Chem. Rev. 2022

DOI: 10.1021/acs.chemrev.2c00460

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.2c00460

2. Nature Commun.：大数据驱动的钙钛矿太阳能电池稳定性分析

在过去的十年中，卤化铅钙钛矿显示出巨大的光电应用潜力。然而，钙钛矿太阳能电池的稳定性仍然限制商业化，并且缺乏适当实施的统一稳定性测试和传播标准使得难以比较历史稳定性数据来评估朝向更好的器件稳定性的有希望的路线。南开大学Jingshan Luo等提出了一个描述器件稳定性的单一指标。

本文要点：

1）该指标将不同环境应力条件下的稳定性结果标准化，从而能够直接比较不同的稳定性结果。基于这一指标和超过7000个设备的异构稳定性数据的开放数据集，作者进行了统计分析，以评估不同稳定性改善策略的效果。这为实现更稳定的钙钛矿太阳能电池提供了重要的见解。

2）作者也为基于大数据利用的钙钛矿太阳能电池领域的未来方向提供了建议。

Zhang, Z., Wang, H., Jacobsson, T.J. et al. Big data driven perovskite solar cell stability analysis. Nat Commun 13, 7639 (2022).

DOI: 10.1038/s41467-022-35400-4

https://doi.org/10.1038/s41467-022-35400-4

3. Nature Commun.：为高效准全固态锂电池打开立方相石榴石固体电解质中隐藏的化学空间

石榴石型Li₇La₃Zr₂O₁₂ (LLZO)固体电解质(SE)在全固态锂金属电池应用中表现出诱人的离子导电性。然而，与锂金属电极接触的LLZO(电)化学稳定性对于开发实际电池来说并不令人满意。三星综合技术院Sung-Kyun Jung和Hyeokjo Gwon等报道了各种没有空位形成的掺杂立方相LLZO SEs的制备(即Li = 7.0，例如Li₇La₃Zr_0.5Hf_0.5Sc_0.5Nb_0.5O₁₂和Li₇La₃Zr_0.4Hf_0.4Sn_0.4Sc_0.4Ta_0.4O₁₂)。

本文要点：

1）熵驱动合成方法允许进入立方相石榴石中隐藏的化学空间，并且随着立方相成核从750℃降低到400℃，能够实现更低的固态合成温度。作者证明，与具有低锂含量和相同原子种类(即Li = 6.6，如Li_6.6La₃Zr_0.4Hf_0.4Sn_0.4Sc_0.2Ta_0.6O₁₂)的SE相比，Li = 7.0的SE显示出对锂金属更好的还原稳定性。

2）此外，当Li₇La₃Zr_0.4Hf_0.4Sn_0.4Sc_0.4Ta_0.4O₁₂颗粒在60℃下在具有Li金属负电极、LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂基正电极和在正极界面处的离子液体基电解质的纽扣电池中测试时，在0.8 mA/cm²和60℃下700次循环后，放电容量保持率为约92%。

Jung, SK., Gwon, H., Kim, H. et al. Unlocking the hidden chemical space in cubic-phase garnet solid electrolyte for efficient quasi-all-solid-state lithium batteries. Nat Commun 13, 7638 (2022).

DOI: 10.1038/s41467-022-35287-1

https://doi.org/10.1038/s41467-022-35287-1

4. JACS：靶向心磷脂的NIR-II荧光团通过引起“雪崩效应”重新引发癌症凋亡和抑制转移

通过分子药物恢复先天凋亡并同时抑制转移是一种有效的癌症治疗方法。大连理工大学肖义教授、彭孝军院士和华东理工大学杨有军教授合理设计了一种刚性、V形的NIR-II染料DUT850，并将其用于靶向心磷脂(CL)的化学-光学诊疗。

本文要点：

1）DUT850具有中等的NIR-II荧光，优异的光动力治疗(PDT)和光热治疗(PTT)性能以及超高的光稳定性。此外，DUT850的独特刚性V型骨架、正电荷和亲脂性使其对CL具有特异性的识别和高效的结合能力。DUT850−CL的相互作用能够诱导一系列生理破坏，包括细胞色素c易位、Ca^2+过载、活性氧爆发和ATP耗尽，从而不仅可以激活癌细胞凋亡，而且也能够抑制肿瘤的转移。

2）研究发现，DUT850−CL的紧密结合能够提高DUT850在808 nm激光照射(330 mW cm⁻²)下对癌细胞的光毒性(IC₅₀低至90 nM)。在被包封到牛血清白蛋白(BSA)中后，DUT850@BSA能够在4T1肿瘤小鼠模型中表现出协同的化学-PDT- PTT效应，最终实现实体瘤消融和转移抑制，此外，DUT850所产生的NIR-II荧光也可以实时示踪这一治疗效应。综上所述，这项工作为同时实现重新参与癌细胞的凋亡网络和通过关键的上游效应子激活抗转移通路提供了一种有效的方法，能够高效地抑制肿瘤细胞的增殖和转移。

Hui Bian. et al. Cardiolipin-Targeted NIR-II Fluorophore Causes “Avalanche Effects” for Re-Engaging Cancer Apoptosis and Inhibiting Metastasis. Journal of the American Chemical Society. 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c08602

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c08602

5. EES: CsPbI_xBr_3–x吸收剂中B位掺杂对钙钛矿光伏电池性能和稳定性的作用

尽管钙钛矿太阳能电池（PSC）具有较高的效率，但其稳定性仍受到ABX₃结构的混合有机-无机吸收层（A：有机/无机阳离子，B：金属阳离子，X：卤素阴离子及其混合物）热力学不稳定性的阻碍。有机阳离子（即甲基铵（MA⁺））的吸湿性和挥发性不仅对热应力而且对水分表现出非常差的稳定性。因此，不含有机成分的光活性材料可以为延长器件的操作稳定性提供很大的机会。在此背景下，由于钙钛矿技术商业化的巨大前景，所有无机CsPbI_xBr_3−x钙钛矿在其结构/热稳定性方面得到了精心开发，并引发了越来越多的研究兴趣。然而，除了相对较低的性能外，与晶格应变和空位相关的无机钙钛矿的较差相稳定性仍急需解决。近日，内格梅丁-埃尔巴坎大学Seckin Akin综述研究了CsPbI_xBr_3–x吸收剂中B位掺杂对钙钛矿光伏电池性能和稳定性的作用

本文要点：

1) 提出了无机CsPbI_xBr_3-x钙钛矿中的B位掺杂策略主要是基于属于IIIA族、IVA族和VA族的不同B位元素、碱土金属、过渡金属和镧系金属，其已被阐明用于调整晶粒取向、钝化缺陷和提高载流子寿命。

2) 阐述了应对当前问题的解决方案，并对进一步的战略进行了展望。

Erdi Akman, et al. The Role of B-site Doping in All-inorganic CsPbI_xBr_3–x Absorbers on the Performance and Stability of Perovskite Photovoltaics. EES 2022

DOI: 10.1039/D2EE01070D

https://doi.org/10.1039/D2EE01070D

6. Angew：一步原位聚合：嵌段共聚物电解质的简单设计策略

对更高能量密度电池的追求使研究人员越来越关注锂金属电池（LMB）。为了优化锂离子（Li⁺）在锂金属电池中的快速传输，华中科技大学薛志刚通过可逆加成断裂链转移（RAFT）聚合和羧酸催化开环聚合（ROP）的一步法，在LMB中原位制备了嵌段共聚物电解质（BCPE）。

本文要点：

1) BCPE平衡了聚醚和聚酯基电解质的Li⁺配位特性，实现了SPE中的快速Li⁺迁移。其中羧酸起着双重作用，因为它既催化ROP又稳定界面。此外，LMB的原位组装确实有效地实现了Li⁺在电极/电解质界面的有效嵌入/脱嵌入。

2) 原位组装的Li/BCPE4/LFP在1℃下400次循环后表现出92%的高容量保留率。BCPE的一步原位制造为聚合物电解质的设计提供了新的方向。

Guo Kairui, et al. One-Step In Situ Polymerization: A Facile Design Strategy for Block Copolymer Electrolytes Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202213606

https://doi.org/10.1002/anie.202213606

7. Angew：电化学发光显微镜直接显示纳米反应器上纳米约束效应

介孔纳米结构中的纳米结构可以显著改变电化学过程中的分子输运和反应动力学。对纳米结构和质量传输的分子水平的理解对于应用是至关重要的，但是缺乏合适的途径来研究它。近日，复旦大学刘宝红教授，南京大学Dechen Jiang，波尔多大学Neso Sojic报道了一种基于Ru@MSN的SNECL显微术。

本文要点：

1）研究人员开发了基于Ru(bpy)₃²⁺负载的介孔二氧化硅纳米粒子的单纳米反应器电化学发光(SNECL)显微镜，以在单分子水平上直接可视化原位纳米配置增强的电化学反应。同时，以高空间分辨率监测和模拟单个纳米反应器的传质能力，反映为长的衰减时间和恢复能力。

2）系统中的纳米配置效应也使得能够对细胞膜上的单个蛋白质进行成像。

SNECL方法有望为解释电化学过程中的纳米构型效应铺平道路，并在介孔纳米结构和潜在的电化学应用之间建立桥梁。

Xuedong Huang, et al, Direct Visualization of Nanoconfinement Effect on Nanoreactor via Electrochemiluminescence Microscopy, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202215078

DOI: 10.1002/anie.202215078

https://doi.org/10.1002/anie.202215078

8. Angew：费米能级上增加的表面态密度用于单分子结的电子传输

费米黄金法则是一个涉及连续态的跃迁几率的重要概念，它通过与表面态密度(SDOS)的关联，适用于界面电子的传输效率。然而，这一概念尚未被报道用于定制单分子结，其中金（Au）是一种压倒性的受欢迎的电极材料，这得益于它在再生分子结方面具有优异的舒适性。然而，在费米水平，Au的SDOS很小，因为它完全填满了d-壳。近日，台湾大学Chun-hsien Chen将SLRR引入量子输运领域，使得双金属电极平台能够体现费米黄金法则，其中的传输率涉及包括表面DOS在内的连续态。

本文要点：

1）Au表面的Pd和Pt单分子膜使得在典型的偏压窗口有和没有表面d带时的电子传输效率得到了比较。UPS谱证实了Pd_SLRR和Pt_SLRR在Au上d带边缘以上结合能处光电子强度的相对增强，从而实现了对Pd_SLRR和Pt_SLRR的电子贡献。双金属Pd_SLRR和Pt_SLRR的明显效应是结电导大于相应的单组分Pd和Pt电极。这种效应与以前的工作发现的一致，即加层使表面d带变窄，导致更强的分子-电极相互作用和透射峰的加宽。与裸Au相比，CH₃S(CH₂)₆SCH₃的Vmin值与Pd_SLRR和Pt_SLRR的V_min值无明显差异，表明这两个结点的ELA程度相似。

2）根据d带模型，电导和断裂力的增加是由于吸附态的加宽，而不是成键和反键的分裂。对于NC(CH₂)₆CN，Fn方程的拟合比Pd_SLRR和Pt_SLRR结对裸Au的ELA程度更好。考虑到结的电导取决于ELA的程度和耦合项，对于SLRR修饰的结，ELA的劣化程度将支持更强的耦合项，这表明d电子参与了电子的输运，促进了输运效率。

总之，Pd_SLRR和Pt_SLRR电极展示了一种在费米能级附近定制表面电子结构的方法，以促进量子输运。

Mong-Wen Gu, et al, Increased Surface Density of States at the Fermi Level for Electron Transport Across Single-Molecule Junctions, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202214963

DOI: 10.1002/anie.202214963

https://doi.org/10.1002/anie.202214963

9. Angew：使用液态Sn金属阴极的熔融盐中CO₂的整体碳中性电化学还原

整体碳中性的CO₂电还原需要提高CO₂衍生产品的转化效率和强化功能，以平衡CO₂电还原与固定CO₂的碳足迹。近日，武汉大学肖巍教授将液态Sn阴极引入到熔盐中CO₂的电化学还原中以制备核壳型锡碳球(Sn@C)。

本文要点：

1）原位生成的Li₂SnO₃/C引导Sn@C的自模板形成。

2）得益于液态Sn阴极的加速反应动力学和Sn@C的核壳结构，Sn@C实现了高于84%的CO₂固定电流效率和高可逆锂储存容量。

3）通过其他低熔点金属，如Zn和Bi，研究人员证明了这种策略的通用性。

该工艺集成了高能效的CO₂转换和无模板的增值金属碳制造，实现了CO₂的整体碳中性电化学还原。

Shuangxi Jing, et al, Overall Carbon-neutral Electrochemical Reduction of CO₂ in Molten Salts using a Liquid Metal Sn Cathode, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202216315

DOI: 10.1002/anie.202216315

https://doi.org/10.1002/anie.202216315

10. Angew：共溶解的同构多钒酸盐以构建单原子位点催化剂助力高效CO2光还原

太阳能驱动的二氧化碳（CO₂）减排转化为增值化学品和燃料是解决环境问题和能源危机的最有前途的解决方案之一。迄今为止，大量研究都致力于合理设计和合成用于CO₂光还原的高效催化剂，并在过去几十年中取得了巨大进展，尤其是贵金属基多相催化剂。在该领域，非均相催化剂因其坚固的耐久性和优异的可回收性而备受关注，然而，这些催化剂通常表现出尺寸/形状依赖的催化活性，原子利用效率相当低。因此，提高原子利用效率是贵金属催化剂大规模应用的关键因素。近日，天津理工大学张志明教授探索了一种共溶解策略，通过将[PtV₉O₂₈]^7-溶解到[V₁₀O₂₈]^6-水溶液中，将单分散的Pt中心嵌入V₂O₅载体。

本文要点：

1）[PtV₉O₂₈]^7-在[V₁₀O₂₈]^6-溶液中的均匀分散使得[PtV₉O₂₈]^7-通过冷冻干燥过程被[V₁₀O₂₈]^6-簇包围。[PtV₉O₂₈]^7-和[V₁₀O₂₈]^6-中的V中心通过煅烧过程转化成V₂O₅以稳定Pt中心。这种双重分离可有效防止高温转化过程中Pt中心的团聚，实现[PtV₉O₂₈]^7-中Pt的100%利用率。

2）所得到的Pt-V₂O₅单原子中心催化剂显示出247.6 μmol·g^-1·h^-1的CH₄产率，比V₂O₅载体上的Pt纳米颗粒高25倍，同时伴随着乳酸光氧化形成丙酮酸。

对这一明确结构的系统研究证明了Pt-O原子对协同作用对于高效CO₂光还原的重要作用。

Yu-Jie Wang, et al, Co-Dissolved Isostructural Polyoxovanadates to Construct Single-Atom-Site Catalysts for Efficient CO₂ Photoreduction, Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202216592

DOI: 10.1002/anie.202216592

https://doi.org/10.1002/anie.202216592

11. AM：当纤维与AIE相遇:带来智能柔性材料的机遇

聚集诱导发射发光体(AIEgens)由于其优越的性能，近年来在有机发光材料领域发展迅速。然而，人工晶体的实际应用仍然面临着将人工晶体从分子转化为材料的挑战。到目前为止，许多荧光素已经被整合到纤维中，赋予纤维突出的荧光和/或光敏能力。AIEgens和纤维在柔性智能材料方面的发展是相辅相成的，其中AIEgens的应用为纤维创造了新的应用可能性，纤维为AIEgens实现从分子到材料的转化提供了一个极好的载体，为研究AIEgens在介观和宏观尺度上的聚集状态提供了一个理想的平台。香港中文大学唐本忠院士等回顾了3D打印微型机器人的最新终端应用(从环境到生物医学应用)。

本文要点：

1）作者首先简要介绍了几种典型的具有不同功能的AIEgen及其功能化纤维的制备技术。然后，作者通过关注能量转换、个人防护设备、生物医学、传感器和荧光相关领域来突出最具代表性的应用。最后，作者详细讨论了未来发展的挑战、机遇和趋势。

2）本文希望能从细观和宏观的角度启发人们对光纤和AIEgens的创新。

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Li, H., et al, As Fiber Meets with AIE: Opening a Wonderland for Smart Flexible Materials. Adv. Mater. 2210085.

DOI: 10.1002/adma.202210085

https://doi.org/10.1002/adma.202210085