1. Acc. Chem. Res.：癌症诊疗纳米颗粒的表面工程   

新加坡国立大学陈小元、上海交通大学周永丰和西安电子科技大学Hongzhang Deng综述了纳米颗粒（NP）表面工程在癌症诊疗方面的最新进展和研究成果。

本文要点：

1）首先，作者总结了NP表面工程的一般策略。这些策略应用了各种类型的表面官能团，包括基于无机材料的官能团、基于有机材料的官能团，如小分子、聚合物、核酸、肽、蛋白质、碳水化合物、抗体等，以及基于生物膜的官能团。这些表面修饰可以通过共价偶联或非共价相互作用驱动的预制或制造后功能化来实现。

2）其次，作者强调了这些不同NP表面功能化的应用。不同的治疗和诊断模块，如纳米酶、抗体和成像造影剂，已经在纳米颗粒的表面进行了修饰，以实现诊疗功能。表面修饰还可以通过保护NP免受免疫识别和清除来改善NP的稳定性和循环。

3）此外，为了实现靶向治疗和成像，各种靶向片段可附着在NP表面上，以增强对目标组织或细胞的主动靶向能力。NP表面可以被定制以实现仅对精确作用位点的特定内部（例如，pH、热、氧化还原、酶、缺氧）或外部（例如，光、超声）触发做出反应的受控功能。

4）最后，作者对这一重要而迅速发展的领域的挑战和未来发展提出了看法。

Pei Huang, et al. Surface Engineering of Nanoparticles toward Cancer Theranostics. Accounts of Chemical Research. 2023

DOI：10.1021/acs.accounts.3c00122

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.3c00122

2. Chem. Rev.：用于催化研究的原位和新兴透射电子显微镜  

催化剂是许多动态过程的主要推动者。因此，对这些过程的彻底理解对无数的能源系统具有巨大意义。近日，纳米相材料科学中心Chi Miaofang、上海交通大学Gao Wenpei、华东理工大学Dai Sheng综述研究了用于催化研究的原位和新兴透射电子显微镜。

本文要点：

1) 扫描/透射电子显微镜（S/TEM）不仅是原子尺度表征的有力工具，也是原位催化实验的有力工具。液相和气相电子显微镜等技术允许在有利于催化反应的环境中观察催化剂。相关算法可以极大地改进显微镜数据处理，并扩展多维数据处理。此外，包括4D-STEM、原子电子断层扫描、低温电子显微镜和单色电子能量损失光谱（EELS）在内的新技术突破了人们对催化剂行为理解的界限。

2) 在这篇综述中，作者讨论了使用S/TEM观察催化剂的现有和新兴技术。所强调的挑战和机遇旨在启发和加速电子显微镜的使用，以进一步研究催化系统的复杂相互作用。

Hsin-Yun Chao, et al. In Situ and Emerging Transmission Electron Microscopy for Catalysis Research. Chem. Rev. 2023

DOI: 10.1021/acs.chemrev.2c00880

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.2c00880

3. Acc. Chem. Res.：设计纳米材料用于电催化有机氢化作用  

天津大学张兵教授综述了不同类型有机官能团，包括C≡C、C≡N、C═C、 C═O、 以及C–Br/I键、−NO₂和N-杂环，与水在纳米结构阴极发生的电催化加氢的最新研究进展，。

本文要点：

1）首先，作何分析了一般的反应步骤（反应物/中间体吸附、活性原子氢（H*）形成、表面加氢反应、产物解吸），并总结了优化加氢性能（如选择性、活性、法拉第效率（FE）、反应速率和生产率）和抑制副反应的关键因素。

2）然后，介绍了用于研究关键中间体和解释机理的非原位和原位光谱工具。基于关键反应步骤和机理的知识，详细介绍了催化剂设计原则，即如何优化反应物和关键中间体的采用，促进水电解生成H*，抑制析氢和副反应，提高产物的选择性、反应速率、FEs和时空生产率。

3）最后，作者还展望了这一领域当前的挑战和充满希望的机遇。

Cuibo Liu, et al. Designed Nanomaterials for Electrocatalytic Organic Hydrogenation Using Water as the Hydrogen Source. Accounts of Chemical Research. 2023

DOI：10.1021/acs.accounts.3c00192

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.3c00192

4. Science Advances：MOF膜中的热驱动分子守门员实现创纪录的高H2选择性  

用于可持续能源的氢气/二氧化碳（H₂/CO₂）分离迫切需要在高温下可靠的膜。分子筛膜利用它们的纳米孔来区分H₂和CO₂的大小，但由于CO₂的扩散活化，在高温下选择性显著丧失，这就造成了损害。鉴于此，中科院大连化学物理研究所杨维慎和班宇杰等使用了锁定在金属有机框架膜空腔中的分子看门人来应对这一挑战。

本文要点：

1）从头算计算和原位表征表明，分子看门人在高温下做出了显著的动作，动态地重塑了筛孔，使其对CO₂非常紧密，并在冷却条件下还原。

2）相对于环境温度下的H₂/CO₂选择性，这种策略在513 K的温度下将选择性提高了一个数量级。

3）作为这种积极的主客体反应概念的延伸，MOFs和分子看门人的“模块化设计”可能是开发具有与湿度和压力相关的宽操作窗口的膜的一个方向。此外，鉴于其超精密分离能力，d-ZIF-L膜可以与吸附或超渗透膜技术相结合，制备高纯度H₂。

Meng Zhao et al. Heat-driven molecule gatekeepers in MOF membrane for record-high H₂ selectivity. Sci. Adv.9, eadg2229(2023).

DOI:10.1126/sciadv.adg2229

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg2229

5. PNAS.：单个纳米结构弯曲和扭转动力学的直接成像 

对纳米结构的相干声学振动进行研究，可为光机械响应和微观能量输运过程的机理理解提供关键依据与理论基础。已有研究表明，激光激发主要导致纳米颗粒产生膨胀-收缩振动模式。近日，中国科学院王志伟研究团队利用四维超快透射电子显微镜，系统研究了石墨烯基底上单个金纳米棱镜的声学振动动力学。发现了纳米颗粒受激后主要表现为弯曲和扭转运动，同时叠加了整体的倾斜效应。

           
本文要点：

1）基于超快高灵敏度暗场成像技术手段，观察到了纳米棱镜内部存在低频多模振荡，以及颗粒角与边部区域呈现出更高的叠加振幅。结合有限元模拟，确定了这些低频模式主要由弯曲、扭转和整体倾转运动所主导。  

       
2）进一步研究表明，这些低频振动模式的激发与弛豫动力学过程与石墨烯基底效应以及纳米颗粒的几何形状密切相关。

Ling Tong, et al, Direct mapping of bending and torsional dynamics in individual nanostructures, PNAS 2023

DOI: doi.org/10.1073/pnas.2221956120.

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2221956120

6. Angew：ZnSe量子线最大化利用光生空穴进行高效光催化  

在半导体光催化中，通常反应决速步骤是空穴传输，因此最大化的提高空穴传输动力学对于改善光催化制氢和空穴的利用非常重要。但是目前如何提高光生空穴传输仍并不清楚，而且人们通常主要关注于通过牺牲电子供体SED（sacrificial electron donors）消耗空穴。有鉴于此，中国科学技术大学俞书宏院士、李毅等以ZnSe量子线作为模型，研究不同的SED牺牲试剂影响空穴传输性能，以及光催化性能。

本文要点：

1）发现使用不同SED能够单调的提高空穴传输速率，并且将光催化活性提高3个数量级。这个结论与量子限域体系中Auger辅助空穴转移模型符合。

2）本文研究明确了如何最大化的同时提高太阳能制氢和光催化氧化反应的空穴利用。

Chong Zhang, et al, Design Principles for Maximizing Hole Utilization of Semiconductor Quantum Wires toward Efficient Photocatalysis, Angew. Chem. Int. Ed. 2023

DOI: 10.1002/anie.202305571

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202305571

7. AM：靶向重编程维生素B3代谢可作为治疗化疗耐药癌症的新策略  

癌症相关成纤维细胞(CAFs)会促进癌症干细胞(CSC)介导的化疗耐药和免疫抑制肿瘤微环境。然而，直接消耗CAFs往往会增加癌症的侵袭性和转移。为了开发一种针对于化疗耐药癌症的通用治疗策略，上海交通大学宋海云教授、王慧教授、季晓媛研究员和樊春海院士构建了类Gemini的同型靶向纳米颗粒(NPs)，并将其用于实现双管齐下的CAF转化和癌细胞消除。

本文要点：

1）靶向CAF的NPs能够将维生素B₃代谢重编程与对分泌的促干性和免疫抑制因子的表观遗传调节相结合，以减少CSC和抑制免疫细胞群，从而增强癌细胞对药物的敏感性和细胞毒性T细胞浸润。

2）在对一线化疗药物耐药的乳腺癌、肝癌、胰腺癌和结直肠癌小鼠模型中，单剂量水凝胶共递送该类Gemini NPs可以显著恢复化疗敏感性，诱导免疫激活，进而实现肿瘤消退。此外，该治疗策略还能刺激产生有效的T细胞记忆，以长期抵抗肿瘤的再次挑战。综上所述，该研究能够为克服癌症的化疗耐药性提供一种具有广泛适用性的新方法。

Daoxia Guo. et al. Targeted Reprogramming of Vitamin B3 Metabolism as a Nanotherapeutic Strategy towards Chemoresistant Cancers. Advanced Materials. 2023

DOI: 10.1002/adma.202301257

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202301257

8. AEM：抑制有机金属卤化物-钙钛矿基光电阳极中的损耗以实现高效的光电化学水分解  

有机金属卤化物钙钛矿（OHPs）是光电化学（PEC）水分解的高效光电极材料。然而，光生载流子的非辐射复合和PEC水分解的缓慢反应动力学限制了基于OHP光电极的最大效率。光州科学技术院Sanghan Lee、韩国化学技术研究所Jangwon Seo报道了具有合理设计的高效OHP基光阳极，其抑制了不利的损耗。

本文要点：

1) 作为基于OHP光阳极的合理设计，缺陷钝化的电子传输层有效抑制了OHP层中光生载流子的复合。此外，具有高催化活性的Fe掺杂Ni₃S₂促进了PEC水氧化的反应动力学，从而抑制了OHP光阳极和电解质之间界面处的损耗。

2) 所制备的Fe掺杂的Ni₃S₂/Ni箔/OHP光阳极具有12.79%的光子电流效率，这是基于OHP光阳极中通过抑制不利损耗而达到的最高值。该工作中实现高效OHP基光阳极的策略为基于OHP光电极的合理设计提供了见解。

Hojoong Choi, et.al Suppression of Undesired Losses in Organometal Halide Perovskite-Based Photoanodes for Efficient Photoelectrochemical Water Splitting. Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202300951

https://doi.org/10.1002/aenm.202300951

9. AEM：用于高效析氧的金属有机框架活性位点调控  

多组分金属有机骨架（MOFs）中活性位点与催化活性之间的直接相关性是理解其析氧反应（OER）机制的关键，但其尚不不明确。南京航空航天大学彭生杰、李林林、台湾阳明交通大学Sung-Fu Hung采用负载型多中心MOFs作为模型催化剂，定量研究了组分依赖性OER性能。

本文要点：

1) 作者发现，在基体金属浸出的情况下，Fe金属基体上的Ni MOFs具有最高的本征OER活性，Ni/Fe比为1:2。此外，作者通过引入适量的Cu进一步提高了Cu掺杂的NiFe MOFs的OER性能，即在10 mA cm⁻²下具有200 mV的低过电位。

2) 光谱分析和理论研究表明，NiFe MOFs中的掺杂铜诱导了高价Fe位点的电子重新分布，优化了OH/OOH的吸附平衡，并降低了能垒以提高OER活性。该工作揭示了MOFs的活性位点调控与OER活性高度相关。

Feng Hu, et al. Active Site Tailoring of Metal-Organic Frameworks for Highly Efficient Oxygen Evolution. Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202301224

https://doi.org/10.1002/aenm.202301224

10. AEM：用芳香侧链官能化Sb₂Se₃配合物原位构建增强钾移动的聚合物导体  

转换/合金化型电极在下一代大规模储能中极具应用潜力。然而，它受到体积膨胀大、阴离子迁移导致的离子传输能力缓慢以及几何构象缺陷的困扰。在此，青岛科技大学王磊通过快速侧链运输与极性基团和稳定分子构象相结合的策略，为钾离子电池（PIBs）精心设计了一种超稳定的Sb₂Se₃阳极。

本文要点：

1) 作者通过在中空氮掺杂多面体碳（NC）限制的Mn-Sb₂Se₃纳米球（THD/Mn-Sb₂Se₃@NC)接枝多极分子内共价键，使制备的THD/Mn-Sb₂Se₃@NC具有聚合物链的精细解耦节段移动和错位π–π电子，并具有显著增强的侧链传输能力以及平面性和刚性。

2) 因此，THD/Mn-Sb₂Se₃@NC在−50°C至80°C的温度范围内具有优异的快速充电性能和更宽的温度适应性。该发现为开发具有卓越侧链传输动力学的先进电极提供了基本指导，并有助于实现安全、高性能的PIB。

Guohui Qin, et al. In Situ Constructing Polymer Conductors with Aromatic Side Chains Functionalized Sb₂Se₃ Complex for Enhanced Potassium Motion. Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202300414

https://doi.org/10.1002/aenm.202300414

11. AEM：非晶态MoSnSe_1.5S_1.5纳米花在碱离子电池中的电荷存储机制  

过渡金属硫化物/硒化物由于其具有高赝电容效应和大容量，使其成为极具潜力的碱离子电池材料。然而，这些材料具有大的体积膨胀，从而导致较差的循环保持性。因此，国立清华大学Chen Hanyi、香港大学Li Lainjong、台湾阳明交通大学Wu Wenwei报道了非晶态MoSnSe_1.5S_1.5纳米花在碱离子电池中的电荷存储机制。

本文要点：

1) 作者合成了一种非晶双金属硫族化物MoSnSe_1.5S_1.5（MSSS），以减轻其体积膨胀。通过引入非晶结构，作者发现，在0.1 A g^-1的电流密度下，MSSS在锂离子电池（LIBs）中可以达到805 mAh g^-1的高容量，在钠离子电池（NIBs）中可以实现526 mAh g^-1。

2) 此外，非晶MSSS可以承受20A g^-1的高电流密度，并且在LIBs和NIB中都具有高百分比的电容贡献。为了探索其基本原理，作者通过原位/操作测量（如X射线吸收光谱、透射X射线显微镜和透射电子显微镜）来研究其实时现象，从而建立碱离子电池中非晶MSSS电极的反应机制。

Yu-Ming Chang, et al. Understanding Charge Storage Mechanisms for Amorphous MoSnSe_1.5S_1.5 Nanoflowers in Alkali-Ion Batteries. Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202301125

https://doi.org/10.1002/aenm.202301125

12. AEM：超级电容器的退化、老化和性能衰退  

高性能电化学应用加速了大功率器件的研究。因此，超级电容器，包括双电层电容器（EDLC）和伪电容器，由于其高功率密度、长循环寿命和快速充电能力而获得了极大关注。然而，没有一种设备是永恒的。了解其性能退化和老化背后的机制至关重要，这样才能解决这些瓶颈，并制定合适的解决方案。近日，萨尔大学Volker Presser综述研究了超级电容器的退化、老化和性能衰退。

本文要点：

1) 作者研究了导致超级电容器老化和降解的因素，包括电极材料、电解质和系统的其他方面，如孔隙堵塞、电极成分、官能团和集电器的腐蚀。探讨了超级电容器性能退化的监测和表征，包括电化学方法、原位和非原位技术。

2) 此外，作者从工业应用的角度分析了不同类型电解质和电极材料的降解机制以及老化的影响。接下来，作者研究了电极降解和电解质分解如何导致失效，以及孔堵塞、电极成分和其他影响器件寿命的因素。最后，作者总结了减少超级电容器性能退化的未来方向和挑战，包括开发用于表征和监测器件的新材料和方法。

Emmanuel Pameté, et al. The Many Deaths of Supercapacitors: Degradation, Aging, and Performance Fading. Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202301008

https://doi.org/10.1002/aenm.202301008