1. Nature Commun.：由具有超高能量吸收能力的金和铜的独立准BCC纳米晶格制成的机械超材料  

纳米晶格具有高强度、高比强度和高能量吸收等诱人的力学性能，然而，目前此类材料无法实现上述性质的有效融合和可扩展生产，这极大阻碍了其在能源转换等领域的应用。鉴于此，来自中国科学院现代物理研究所的Jinglai Duan，重庆大学Ling Zhang等人开发了一种金和铜准体心立方（准BCC）纳米晶格，纳米束的直径小到34 nm。

本文要点：

1) 该研究表明，尽管其相对密度低于0.5，但准BCC纳米晶格的压缩屈服强度甚至超过了它们的同体积对应物，并且，这些准BCC纳米晶格展现出超高的能量吸收能力，例如金准BCC纳米晶格的100±6 MJ m⁻³和铜准BCC纳米晶格110±10 MJ m⁻³，有限元模拟和理论计算表明，准BCC纳米晶格的变形主要受纳米束弯曲的影响；

2) 此外，反常的能量吸收能力主要来源于金属的自然高机械强度和塑性、尺寸减小引起的机械增强以及准BCC纳米晶格结构的协同作用，由于样品尺寸可以以高效率和出色的成本效应放大到宏观尺度，本研究中报道的具有超高能量吸收能力的准BCC纳米晶格有望在传热、导电和催化应用中展现巨大潜力。

Cheng, H., Zhu, X., Cheng, X. et al. Mechanical metamaterials made of freestanding quasi-BCC nanolattices of gold and copper with ultra-high energy absorption capacity. Nat Commun 14, 1243 (2023).

DOI: 10.1038/s41467-023-36965-4

https://doi.org/10.1038/s41467-023-36965-4

2. Nature Commun.：通过缠绕环状纤维的孔弹性挤出控制挤出物的体积分数  

当球形或近球形颗粒的悬浮液通过收缩时，颗粒体积分数会保持不变或减小。与这些颗粒悬浮液相比，近日来自普林斯顿大学机械与航空航天工程系的Howard A. Stone等人观察到纠缠的纤维悬浮液在通过收缩后体积分数增加了14倍。

本文要点：

1) 该研究将这种反应归因于纤维之间的缠结，这种缠结使得网络比液体移动得更快，通过改变纤维几何形状，研究还发现缠结源自互锁形状或高纤维柔性；

2) 此外，定量孔隙弹性模型成功解释了速度和挤出物体积分数的增加，这些结果提供了一种新的策略，即在交付过程中，利用纤维体积分数、柔韧性和形状来调整软材料的性质，例如悬浮液浓度和孔隙率（在医疗保健、三维打印和材料修复中常会出现的情况）。

Pan, Z., Nunes, J.K., Duprat, C. et al. Controlling extrudate volume fraction through poroelastic extrusion of entangled looped fibers. Nat Commun 14, 1242 (2023).

DOI: 10.1038/s41467-023-36860-y

https://doi.org/10.1038/s41467-023-36860-y

3. JACS: 沸石膜的室温合成以优化微观结构和提高丁烷异构体分离性能  

从技术经济和生态友好的角度来看，高性能沸石膜的室温 (RT) 合成仍然是一个巨大的挑战。在这项工作中，大连理工大学Yi Liu开创了 RT 制备良好共生纯二氧化硅 MFI 沸石 (Si-MFI) 膜的先河，这是通过在外延生长过程中采用高反应性 NH4F 介导的凝胶作为营养物实现的。

本文要点：

1）得益于引入氟化物阴离子作为矿化剂以及在室温下精确调节的成核和生长动力学，可以有意控制它们的晶界结构和厚度，因此在进料摩尔比为10/90的情况下，Si-MFI膜的正/异丁烷分离系数(96.7)和正丁烷渗透率(5.16×10⁻⁷ mol m⁻² s⁻¹ pa⁻¹)达到了前所未有的水平，远远超过了文献报道的最先进的膜。

这种RT合成方法对于制备高度b取向的Si-MFI薄膜也是有效的，从而为制备具有优化的微结构和优异性能的各种分子筛膜显示出巨大的前景。

Yi Liu, et al, Room-Temperature Synthesis of Zeolite Membranes toward Optimized Microstructure and Enhanced Butane Isomer Separation Performance, J. Am. Chem. Soc., 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c00009

https://doi.org/10.1021/jacs.3c00009

4. JACS：Ru-PNP/离子液体系统的多功能 CO₂ 加氢-脱氢催化  

社会需要新的可持续能源解决方案来满足不断增长的能源需求。绿色氢和 Power-to-X 技术可能会成为这一转变的主要参与者。碳捕获和利用 (CCU) 可以降低世界对化石资源的依赖，并有助于减少大气中的温室气体水平。近日，丹麦技术大学Martin Nielsen，安特卫普大学Shoubhik Das报道了在离子液体(ILs)中，Ru-CO₂ PNP[Ru=Ru；PNP=2,6-bis(di-tert-butylphosphinomethyl)pyridine]]络合物对CO₂可逆加氢和甲酸(FA)脱氢反应具有较高的催化活性。

本文要点：

1）新的催化体系依赖于Ru−PNP和IL的协同结合，并在25℃、1bar CO2/H2(1：5)的连续流量下进行二氧化碳加氢，生成相对于IL的14 mol%FA。在40巴CO₂/H₂(1：1)的压力下，提供126 mol%的FA/IL，对应的FA的时空产率(STY)为0.15 mol L⁻¹ h⁻¹。在25℃下，还实现了模拟沼气中CO₂的转化。

2）此外，在质子交换膜燃料电池的热集成条件下(<100 ℃)，Ru−PNP/IL体系催化FA脱氢的平均周转频率高达11,000 h⁻¹。在0.005 M Ru−PNP/IL体系中，4 mL在4个月内转化14.5L脂肪酸，循环次数超过1800万次，CO₂和H₂的STAT为35.7molL−1h−_1。最终完成了13个加氢/脱氢循环，没有失活迹象。

这些结果证明了Ru−PNP/IL体系作为FA/CO₂电池、氢释放剂和氢化二氧化碳转化器的潜力。

Luca Piccirilli, et al, Versatile CO₂ Hydrogenation−Dehydrogenation Catalysis with a Ru−PNP/Ionic Liquid System, J. Am. Chem. Soc., 2023

DOI: 10.1021/jacs.2c10399

https://doi.org/10.1021/jacs.2c10399

5. JACS: 用铟(I)卤化物和氨基膦合成的InP量子点的窄近红外发射  

在氯化锌存在下与卤化铟 (III) 反应的非自燃氨基膦已成为胶体磷化铟 (InP) 量子点 (QD) 合成中有前途的磷前体。尽管如此，由于所需的 P/In 比为 4:1，使用这种合成方案制备大尺寸（>5 nm）、近红外吸收/发射 InP QD 仍然具有挑战性。此外，氯化锌的添加导致结构紊乱和浅陷阱态的形成，从而导致光谱展宽。为了克服这些限制，格勒诺布尔-阿尔卑斯大学Peter Reiss引入了一种依赖于使用卤化铟 (I) 的合成方法，卤化铟既是铟源又是氨基膦的还原剂。

本文要点：

1）开发的无锌单次注入方法可以获得边长>10 nm 和窄尺寸分布的四面体 InP QD。通过改变卤化铟（InI、InBr、InCl），第一个激子峰可在 450 到 700 nm 之间调谐。

2）使用磷 NMR 的动力学研究揭示了两种反应途径的共存，即通过 In(I) 和通过氧化还原歧化还原转氨氨基膦。在室温下用原位产生的氢氟酸 (HF) 蚀刻所获得的 InP QD 的表面会导致强烈的光致发光 (PL) 发射，量子产率接近 80%。

3）InP 核 QD 的表面钝化是通过使用单分子前体二乙基二硫代氨基甲酸锌的低温（140°C）ZnS壳来实现的。获得的InP/ZnS核/壳QD在 507-728 nm 范围内发射，表现出小的Stokes位移 (110-120 meV) 和窄PL线宽（728 nm 时为 112 meV）。

Ranjana Yadav, et al, Narrow Near-Infrared Emission from InP QDs Synthesized with Indium(I) Halides and Aminophosphine, J. Am. Chem. Soc., 2023

DOI: 10.1021/jacs.2c13834

https://doi.org/10.1021/jacs.2c13834

6. AM: 使用混合稀释剂策略降低有机光伏的电荷生成和复合以获得19.4%的效率  

由于稀释效应，三元共混物是提高有机光伏（OPV）器件性能的有效策略。而电荷产生和复合之间的折衷仍然是一个挑战。近日，浙江大学陈红征使用混合稀释剂策略降低有机光伏的电荷生成和复合，并获得19.4%的效率。

本文要点：

1) 作者提出了一种混合稀释剂策略，以进一步提高OPV的器件效率。具体而言，具有聚合物供体（即PM6）和非富勒烯受体（NFA）（即BTP-eC9）的高性能OPV系统被混合稀释剂稀释，混合稀释剂包括BTP-S17的高带隙NFA和BTP-S16的低带隙NFB（与BTP-eC的类似）。与BTP-eC9混溶性更好的BTP-S17可以显著提高开路电压（VOC），而BTP-S16最大化了电荷生成或短路电流密度（JSC）。

2) BTP-17和BTP-S16的相互作用使得电荷产生和复合之间能够更好地折衷，从而导致19.76%的高器件性能。作者对载流子动力学的进一步分析验证了混合稀释剂对平衡电荷生成和复合的有效性。因此，该工作为高性能OPV的进一步商业化提供了有效的策略。

Tianyi Chen, et al. Compromising Charge Generation and Recombination of Organic Photovoltaics with Mixed Diluents Strategy for Certified 19.4% Efficiency. Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202300400

https://doi.org/10.1002/adma.202300400

7. AM: 具有连续生物物理和生化梯度的多层分层水凝胶，用于增强全层骨软骨缺损的修复  

分层骨软骨缺损的修复需要复杂的梯度重建；然而，目前很少有连续梯度铸造策略考虑与细胞适应性，多梯度元素和精确梯度镜像天然组织的临床实践的相关性。鉴于此，北京化工大学蔡晴、喻盈捷和北京大学第三医院张辛等人使用合成的超顺磁性纳米羟基磷灰石纳米棒（MagHA）开发了在纳米HA含量、机械和磁性方面具有连续梯度的水凝胶，该纳米棒易于对短磁场做出响应。      

本文要点：

1）为了精确重建骨软骨组织，研究人员根据健康兔膝关节的磁共振成像（MRI）计算优化的梯度模式。然后，对MagHA进行图案化以形成循证梯度，从而在从顶部到底部匹配的软骨-骨界面的外部磁刺激下产生递增的HA、机械和电磁信号。

2）为了使这种深度依赖性生物信号起作用，开发了适应性水凝胶以适应细胞浸润。此外，该方法应用于配备有局部磁场的兔全层骨软骨缺损。令人惊讶的是，这种多层梯度水凝胶以完美的异质特征修复骨软骨单元，这模拟了软骨到软骨下的逐渐过渡。

总的来说，这是第一项将适应性水凝胶与磁驱动MagHA梯度相结合以在骨软骨再生中取得有希望的结果的研究。

Zhang, L., et al., (2023), Multileveled Hierarchical Hydrogel with Continuous Biophysical and Biochemical Gradients for Enhanced Repair of Full-thickness Osteochondral Defect. Adv. Mater.. 2209565.

https://doi.org/10.1002/adma.202209565

8. AM: MOFs稳定金属纳米粒子的电子态和微环境以促进电催化氮还原  

调节催化金属位点的局部电子结构和微环境在电催化中起着关键作用，但仍然是一个巨大的挑战。近日，中国科学技术大学江海龙利用MOFs稳定金属纳米粒子的电子态和微环境以促进电催化氮还原。

本文要点：

1) 具有富电子态的PdCu纳米颗粒被封装到磺酸盐功能化金属有机框架中,表示为UiO-66-SO₃H（简称为 UiO-S），并且通过涂覆疏水性聚二甲基硅氧烷（PDMS）进一步调节它们的微环境层，进而获得 PdCu@UiO-S@PDMS。

2) 该催化剂对电化学氮还原反应具有高NRR活性，并且法拉第效率为13.16%，产率为20.24 µg h⁻¹mg_cat.⁻¹。实验和理论结果共同表明，质子化和疏水性微环境为 NRR 提供质子，同时抑制竞争性析氢反应，PdCu@UiO-S@PDMS 中富电子的 PdCu 位点有利于 N₂的形成H* 中间体并降低 NRR 的能垒，从而使其具有良好的性能。

Lulu Wen, et al. Electronic State and Microenvironment Modulation of Metal Nanoparticles Stabilized by MOFs for Boosting Electrocatalytic Nitrogen Reduction. Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202210669

https://doi.org/10.1002/adma.202210669

9. AEM: 通过协同结合的快速离子导体实现安全和高能量密度的锂离子电池  

富含镍的层状氧化物阴极有利于实现电池驱动电动汽车的更长行驶里程和更低成本，然而其面临着循环寿命和热稳定性差的重大挑战。近日，浙江大学陆俊、北京科技大学詹纯、上海交通大学姚振鹏通过协同结合的快速离子导体实现安全和高能量密度的锂离子电池。

本文要点：

1) 众所周知，阴极-电解质界面的不可逆氧析出对富镍阴极的电化学和热稳定性至关重要。作者将实验与密度泛函理论（DFT）计算相结合，着重研究不可逆的氧释放，以解决性能退化和安全问题。作者通过引入阴极表面的氧离子导体，并通过其稳定的氧空位抑制活化的表面晶格氧离子。同时，结合在涂层中的富锂快速离子导体协同增强了通过阴极电解质界面的Li扩散路径。

2) 通过简单的一步处理实现的这一复杂多功能表面改性，达到了对热稳定富镍阴极的成功设计和开发，经过约400次循环后，其健康状态高达80%，并且工作电压高达4.5V。该研究提供了一种克服高能阴极容量与鲁棒性的策略。

Lifan Wang, et al. Enabling an Intrinsically Safe and High-Energy-Density 4.5 V-Class Lithium-Ion Battery with Synergistically Incorporated Fast Ion Conductors Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202203999

https://doi.org/10.1002/aenm.202203999

10. AFM：用于实现三维水凝胶结构的咔唑基阴离子离子水溶性双光子引发剂  

通过双光子聚合（TPP）制备的3D水凝胶结构在生物医学领域中具有吸引力。通常，传统的有机溶剂是有毒的，残留在制造的3D结构中的残留物对细胞有害。因此，中国科学院理化技术研究所郑美玲等人提出了基于阴离子-离子咔唑的水溶性双光子引发剂（TPI）3,6-双[2-（1-甲基吡啶鎓）乙烯基]-9-甲基咔唑二糖基酯（BT）来构建任意3D水凝胶结构。

本文要点：

1）葫芦[7]脲（CB7）和BT形成结合比为1:1的主客体复合物（CB7/BT），进一步提高了TPI的水溶性，生物相容性和非线性吸收性能。制备由光引发剂CB7/BT和单体聚（乙二醇）二丙烯酸酯组成的水溶性光致抗蚀剂以探索TPP制造能力。

2）电子顺磁共振测量显示CB7/BT通过烷基引发光聚合。光刻胶的激光阈值功率为6.3mW，TPP在780nm处的特征尺寸为127nm。与使用碘化物作为阴离子的先前工作相比，具有对甲苯磺酸根阴离子的引发剂表现出更高的结合能、更大的双光子吸收截面和双光子制造分辨率，这表明通过改变阴离子离子基团来提高水溶性TPI的制造能力是一种很有前途的方法。所提出的策略将为生物医学领域的进一步应用提供高潜力。

Bin, F.-C., Guo, M., Li, T., Zheng, Y.-C., Dong, X.-Z., Liu, J., Jin, F., Zheng, M.-L., Carbazole-based Anion Ionic Water-Soluble Two-Photon Initiator for Achieving 3D Hydrogel Structures. Adv. Funct. Mater. 2023, 2300293.

https://doi.org/10.1002/adfm.202300293

11. AFM：用于快速响应和超稳定电离子人工肌肉的有机框架MXene纳米结构  

电离子软致动器能够连续变形，取代不合规的刚性机械部件，在下一代元宇宙接口和软机器人领域引起了越来越多的兴趣。于此，韩国科学技术院Il-Kwon Oh等人报道了一种用于超稳定电离子人工肌肉的新型MXene（Ti3C2Tx）电极锚定锰基1,3,5-苯三甲酸金属有机骨架（MnBTC）。

通过简单的超分子自组装，Ti3C2Tx MnBTC杂化纳米结构与聚（3,4-亚乙基二氧噻吩）聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）的导电聚合物形成配位键、氢键和亲水性相互作用，从而形成机械柔性和电离子活性电极。电极优异的电气和电化学性能源于MnBTC的本质分层纳米结构和Mxene的快速电子传输行为之间的协同效应，导致离子在离子交换膜中快速扩散和调节。

发现基于Ti3C2Tx MnBTC开发的人工肌肉在低驱动电压（0.5 V）下表现出高弯曲位移（12.5 mm）和超快响应时间（0.77 s），以及宽频率响应（0.1–10 Hz）和优异的稳定性（在43200 s时保持98%），而不会对致动性能造成任何失真。此外，设计的电激活人工肌肉被成功地用于演示玩偶中的眼球运动，包括眨眼和眼球运动。

Garai, M., et al., Metal Organic Framework-MXene Nanoarchitecture for Fast Responsive and Ultra-Stable Electro-Ionic Artificial Muscles. Adv. Funct. Mater. 2023, 33, 2212252.

https://doi.org/10.1002/adfm.202212252

12. Biomaterials：仿生树突状聚合物微球诱导增强T细胞活化和扩增以用于过继肿瘤免疫治疗  

目前已有多种多种生物活性材料被开发以用于体外扩增T细胞和过继T细胞免疫治疗，它们也称为人工抗原呈递细胞(aAPCs)。然而，几乎所有已报道的设计策略都采用T细胞激活的生物分子修饰相对光滑的表面，而这并不能很好地模拟树突细胞(DC，一种具有高比表面积的天然抗原呈递细胞(APCs)类型)的树突形态特征。有鉴于此，苏州大学陈红教授和刘庄教授设计了一种亲水性单体介导的表面形态控制策略以合成生物相容型的树状聚(N-异丙基丙烯酰胺)微球，并将其用于构建模拟天然APCs(如DC)表面形态的aAPCs。

本文要点：

1）研究发现，在保持相同配体密度的情况下，基于树状聚合物微球的aAPCs (DPM珠) 能够比表面光滑的aAPCs更加有效地扩增CD8⁺ T细胞。

2）实验结果表明，DPM珠扩增的抗原特异性CD8⁺ T细胞过继转移能够对B16-OVA荷瘤小鼠表现出显著的抗肿瘤作用。综上所述，该研究能够为构建具有增强T细胞扩增能力的仿生aAPCs提供一个新的概念。

He Yang. et al. Biomimetic dendritic polymeric microspheres induce enhanced T cell activation and xpansion for adoptive tumor immunotherapy. Biomaterials. 2023

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014296122300056X