1. Nature Nanotechnology: 用于合成用于不可克隆防伪应用的纳米薄膜库的一体化纳米印刷方法  

伪造除了每年造成万亿美元的经济损失外，还威胁到人类健康、社会公平和国家安全。目前用于防伪标记的材料通常含有有毒的无机量子点，并且产生不可克隆图案的技术需要繁琐的制造或复杂的读出方法。鉴于此，来自马普学会胶体与界面研究所的Felix F. Loeffler等人开发了一种纳米印刷辅助闪光合成方法。

本文要点：

1) 该研究开发的这一方法可以在毫秒内生成具有物理不可克隆功能微图案的荧光纳米膜，这种一体化的方法直接从简单的单糖中产生固体膜中的抗淬火碳点，且研究建立了一个包含1920个实验的纳米膜库，为各种光学性质和微观结构提供了条件；

2) 此外，研究产生了100个单独的物理不可克隆函数图案，表现出接近理想的比特均匀性（0.492 ± 0.018），高唯一性（0.498 ± 0.021）和优良的可靠性（>93%），这些不可克隆的图案可以通过荧光和形貌扫描快速独立地读出，大大提高了它们的安全性，并且开源深度学习模型保证了精确的身份验证，即使模式受到不同分辨率或设备的挑战。

Zhang, J., Liu, Y., Njel, C. et al. An all-in-one nanoprinting approach for the synthesis of a nanofilm library for unclonable anti-counterfeiting applications. Nat. Nanotechnol. (2023).

10.1038/s41565-023-01405-3

https://doi.org/10.1038/s41565-023-01405-3

2. Chem. Soc. Rev.：用于催化和分离的纳米多孔材料中的表面传质障碍  

在各种纳米多孔材料中，传质的表面障碍已经被越来越多地研究。特别是在过去的几年里，人们发现了其对催化和分离的重大影响。近日，浙江大学程党国、伦敦大学学院Marc-Olivier Coppens对用于催化和分离的纳米多孔材料中的表面传质障碍进行了综述研究。

本文要点：

1) 广义上讲，有两种类型的障碍：内部障碍和外部障碍，前者影响颗粒内扩散，后者决定分子进出材料的吸收和释放速率。作者回顾了关于纳米多孔材料中传质表面障碍的文献，并描述了如何在分子模拟和实验测量的帮助下表征表面障碍的存在和影响。

2) 此外，作者对这些障碍在催化和分离中的起源、性质和作用进行了全面概括，还强调了在优化设计新的纳米多孔和分级结构吸附剂和催化剂时，需要考虑传质过程的所有基本步骤。

Shuman Xu, et al. Surface barriers to mass transfer in nanoporous materials for catalysis and separations. Chem. Soc. Rev. 2023

DOI: 10.1039/D2CS00627H

https://doi.org/10.1039/D2CS00627H

3. Nature Synthesis：阳离子交换法精确合成CdSe半导体纳米团簇  

精确的纳米合成对于纳米结构中的原子工程和纳米级反应的机理理解至关重要。然而，纳米结构和纳米合成的复杂性使得精确合成仍极具挑战性。在这里，佛罗里达大学Zeng Chenjie通过纳米级协同配位、团簇和胶体化学精确合成半导体纳米团簇。

本文要点：

1) 作者通过在胶体阳离子交换反应中使用Cu₂₆Se₁₃（PEt₂Ph）₁₄簇和CdI₂（PPr₃）₂配位络合物作为前体，以接近一的产率合成原子精确的Cd₂₆Se₁₇I₁₈（PPr₃）₁₀（CdSe）簇。X射线晶体学表明，子CdSe团簇分别从母体团簇和配合物中继承了其二十面体填充的阴离子晶格和富含卤化物膦的表面。非手性前体的杂化导致手性CdSe团簇以对映异构体的1:1混合物共结晶。

2) 作者通过原位光谱来绘制精确的反应途径。在电荷和配位守恒的基础上，CdSe团簇的原子结构可以通过一系列转化与其合成前体相连，包括表面配位交换和团簇内重组。该工作描述的精确纳米合成，具有原子定义的前体、途径和产物，有利于进一步促进功能纳米结构原子工程的发展。

Fuyan Ma, et al. Precision synthesis of a CdSe semiconductor nanocluster via cation exchange. Nature Synthesis 2023

DOI: 10.1038/s44160-023-00330-6

https://doi.org/10.1038/s44160-023-00330-6

4. JACS：植物细胞启发的凝聚体原细胞膜化技术  

植物细胞的细胞壁由半渗透的刚性碳水化合物层组成，具有机械支持、调节蛋白质扩散和介导细胞通讯的功能。受此启发，中科院化学所乔燕开发了一种新型策略，通过在无膜液体微滴上包覆一层刚性葡聚糖保护层可制备膜化凝聚体作为原细胞模型。

本文要点：

1）该膜化技术不仅赋予原细胞胶体稳定性、防止其聚集和聚结，而且能够促进生物分子在膜上的选择性螯合和化学交换。

2）围绕凝聚体原细胞形成的葡聚糖壁可充当刺激响应性结构屏障，使酶触发的膜裂解能够启动大肠杆菌的内化并发挥杀伤作用。不仅如此，膜化凝聚体还能够空间组织成结构化的类组织原细胞系统，可模拟代谢和细胞间通信。

Yanglimin Ji, et al. Plant Cell-Inspired Membranization of Coacervate Protocells with a Structured Polysaccharide Layer. JACS. 2023

DOI：10.1021/jacs.3c01326

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c01326

5. JACS：可编程DNA回路可通过递送寡核苷酸进行受控地免疫刺激  

DNA回路是由短链DNA（即DNA寡核苷酸）组成的基于人工DNA的纳米器件，具有高可编程性、特异性和在纳米水平进行操作的能力。亚琛工业大学Andreas Herrmann和中科院温州研究院郑立飞提出了一种可递送具有药理学免疫刺激作用的CpG寡核苷酸（CpG-ODNs）的DNA回路。

本文要点：

1）该回路使用互补DNA（cDNA）链通过杂交使CpG-ODN的生物功能失活，而T7核酸外切酶则可以通过水解cDNA并释放CpG-ODN来实现药物活化。

2）通过对DNA回路进行编程可以控制CpG-ODN的释放，并且最终获得具有急性和强效免疫刺激的药理学反应。

Aman Ishaqat, et al. Programming DNA Circuits for Controlled Immunostimulation through CpG Oligodeoxynucleotide Delivery. JACS. 2023

DOI：10.1021/jacs.2c09359

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c09359

6. JACS：电场增强有机胺酰基化反应  

哥伦比亚大学Tomislav Rovis、Latha Venkataraman等报道通过扫描隧道显微镜，在破缺连接点发现处于电场中的烷基氢过氧化物对酰胺的活化速率随着电场增强而加快。

本文要点：

1）通过烷烃在大气气氛中自发氧化生成烷基氢过氧化物，能够用于Au表面进行修饰，在实验中观测发现，当体系存在有机胺，在Au表面发生分子间偶联生成烷基胺。

2）这是一种新型烷基氢过氧化物活化生成酰基等价物，而且这个反应与破缺结位点的电压有关，这项研究说明电场对该反应体系的影响。

Xiye Wang, et al, Alkane Solvent-Derived Acylation Reaction Driven by Electric Fields, J. Am. Chem. Soc. 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c02064

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c02064

7. JACS：异质单原子锌可催化亚胺的电化学烯丙基化  

有机金属试剂虽然可催化碳-碳键的形成；然而，金属的消耗同时也是待解决的问题。东京大学Shu̅ Kobayashi和Tomohiro Yasukawa开发了由氮掺杂的碳负载的单原子锌催化材料。

本文要点：

1）将该催化材料固定在阴极上可实现亚胺的电化学烯丙基化反应，从而高效产生一系列高烯丙基胺。

2）该催化系统可以抑制金属废物的产生，并且催化剂电极在活性和稳健性方面均优于本体锌。

Ryusuke Masuda, et al. Heterogeneous Single-Atom Zinc on Nitrogen-Doped Carbon Catalyzed Electrochemical Allylation of Imines. JACS. 2023

DOI：10.1021/jacs.3c03674

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c03674

8. JACS：抑制染料敏化NiO光电极的电荷复合  

对于染料敏化太阳能电池、光电化学电池、p型电池，控制电荷分离和复合是关键，其中电荷的复合将显著阻碍器件的光伏性能。作者推测染料分子和p型半导体表面之间的电子跃迁能够很好的在空间上分离电子和空穴，并且延迟载流子复合。因此设计有助于电子跃迁的器件结构提升电池性能。

有鉴于此，乌普萨拉大学Leif Hammarström、Haining Nian、南特大学Fabrice Odobel等报道通过引入第二种染料的方法监控空穴注入半导体后，器件内的电子跃迁行为，能够间接的验证电子跃迁行为。

本文要点：

1）在苝酰亚胺（PMI）或萘二亚胺（NDI）染料敏化的多孔NiO薄膜，发现染料激发从PMI*（τ < 200 fs）或NDI*（τ = 1.2 ps）产生超快速的空穴注入NiO。共敏化NiO薄膜的表面PMI^-向NDI的电子转移非常快速（τ = 24 ps）。随后分子与NiO之间的电荷复合比较缓慢（ps-μs），比NDI直接激发受到PMI^-电子转移的电子转移速率更慢。

2）作者认为PMI向NDI电荷跃迁后，电荷复合速率减慢，实验结果很好的验证这个论点，展示了染料敏化NiO光电极体系的载流子动力学。

Chen Ye, et al, Charge Recombination Deceleration by Lateral Transfer of Electrons in Dye-Sensitized NiO Photocathode, J. Am. Chem. Soc. 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c00269

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c00269

9. Joule：关于碳捕获溶液中CO₂电化学转化中碳源的来源  

碳捕获和利用（CCU）是缓解气候变化影响的关键技术。近日，加利福尼亚大学Carlos G. Morales-Guio、Philippe Sautet报道了碳捕获溶液中CO₂电化学转化中碳源的来源。

本文要点：

1) CCU的一种方法是活性碳捕获（RCC），它整合了通过与分子捕获剂（如胺）可逆形成化学络合物来捕获和浓缩捕获介质中的CO₂，以及将CO₂络合物直接转化为燃料或化学品。CO₂捕获介质具有多种物种形成，其中碳以不同的分子构型存在，具有不同的能量状态和反应能垒。

2)作者通过第一性原理建模和实验电化学表征方法结合发现，未结合的溶解CO₂是银电极上碳酸氢盐和胺基CO₂捕获溶液电化学还原过程中消耗的主要碳物种。而CO₂吸收剂复合物中的碳仅在高负电势下才作为第二碳源。

Kangze Shen, et al. On the origin of carbon sources in the electrochemical upgrade of CO₂ from carbon capture solutions. Joule 2023

DOI: 10.1016/j.joule.2023.05.010

https://doi.org/10.1016/j.joule.2023.05.010

10. EES：自下而上理解配体主导的高宽带反射金属纳米粒子电极的形成，以实现完全溶液处理的大面积有机太阳能电池  

使用金属纳米颗粒的溶液处理顶部电极在有机太阳能电池（OSCs）的高通量大规模工业化中具有巨大潜力。为了克服其较差的反射率、恶劣的后处理条件以及从纳米级材料到体电极膜自下而上的形成机制不明确问题，香港大学Wallace C.H. Choy、香港科技大学Su Haibin提出了一种紧凑的堆积制造方法，用于堆叠然后烧结金属纳米颗粒，使其成为具有高导电性和高宽带反射率的高效顶部电极。

本文要点：

1) 作者建立了通过没食子酸（GA）连接的喷涂银纳米颗粒（AgNPs）电极在堆叠过程中形成良好分散的紧密堆积结构的形成机制。GA辅助的AgNPs具有AgNPs的自填充能力和更高的银空间比例，并具有均匀的粒度分布和优异的存储稳定性，将在低温烧结中形成高质量的AgNP膜。

2) 最后，由于其优异的电学和光学性能以及电极的易于后处理特性，使用GA辅助的AgNP电极进行完全溶液处理的OSC在大面积器件（≥1cm²）中实现了14.69%的高效率。

Jiawei Zheng, et al. A Bottom-up Understanding of the Ligand-dominated Formation of Metallic Nanoparticle Electrodes with High Broadband Reflectance for Enabling Fully Solution-processed Large-area Organic Solar Cells. EES 2023

DOI: 10.1039/D3EE00697B

https://doi.org/10.1039/D3EE00697B