1. Nature Commun.：使用超材料纺织品的植入物到植入物无线网络
植入的生物电子设备可以形成分布式网络，能够感知健康状况并在全身提供治疗。然而，目前临床上使用的无线通信方法不支持植入物之间的直接联网，因为身体吸收和反射会导致信号损失。因此，此类网络的现有示例依赖于需要定期充电并构成单点故障的外部中继设备。在这里，新加坡国立大学John S. Ho展示了使用超材料纺织品在人体范围内直接植入到植入的无线网络。1）纺织品有利于射频信号沿着身体表面进行非辐射传播，与没有纺织品的情况相比，被动地将接收到的信号强度放大三个数量级以上（>30 dB）。2）研究人员使用猪模型，通过将循环记录器和迷走神经刺激器无线连接到 40 厘米以上的距离，演示了心率的闭环控制。研究工作建立了一种无线技术，可以直接将身体集成设备联网，以实现精确和自适应的生物电子疗法。
Tian, X., Zeng, Q., Kurt, S.A. et al. Implant-to-implant wireless networking with metamaterial textiles. Nat Commun 14, 4335 (2023).DOI：10.1038/s41467-023-39850-2https://doi.org/10.1038/s41467-023-39850-2
2. Nature Commun.：基于线性扫描的大桶光聚合系统 3D 打印超高粘度树脂
目前，自下而上的缸式光聚合3D打印技术的打印机理对紫外光固化树脂的流动性提出了很高的要求。将粘稠的高性能丙烯酸酯低聚物与相应的反应性稀释剂复合，制备可3D打印的UV固化树脂（粘度高达5000cps），但会牺牲低聚物原有的机械性能。在这项工作中，中科院福建物构所Zixiang Weng，Lixin Wu开发了一种精心设计的基于线性扫描的还原光聚合系统，允许采用高粘度（> 600,000 cps）的可印刷UV固化树脂。1）简而言之，研究人员通过使用四个辊在树脂槽上创建一个隔离的印刷区域来实现的，这使得树脂能够同时固化并且固化部分从树脂槽上分离。2）为了验证该策略的适用性，制备了具有良好机械性能但粘度较高的低聚物为主的紫外固化树脂，并将其应用于所开发的系统。3）令人鼓舞的是发现可以轻松获得高应力和应变弹性体和增韧材料。这一开发的vat光聚合系统有望突破3D打印材料性能的瓶颈，并为研究人员构建更好的平台来制备通过3D打印开发的各种具有多种性能的材料。
Weng, Z., Huang, X., Peng, S. et al. 3D printing of ultra-high viscosity resin by a linear scan-based vat photopolymerization system. Nat Commun 14, 4303 (2023).DOI：10.1038/s41467-023-39913-4https://doi.org/10.1038/s41467-023-39913-4
3. JACS：生成鲁棒高温稳定氧化铝负载单原子催化剂的通用双金属纳米晶体解离策略
设计新的合成路线来制造高耐热性贵金属单原子催化剂（SAC）在工业应用中具有挑战性。在此，北京工业大学Yuxi Liu，Hongxing Dai，清华大学李亚栋院士提出了一种总体策略，从双金属纳米晶体（NC）开始，使用双金属NC作为促进剂，将一系列贵金属自发转化为氧化铝上的单原子。1）金属单原子被反尖晶石（AB2O4）结构表面上原位形成的阳离子缺陷捕获，该过程提供了许多锚定位点，从而促进了孤立金属原子的生成，从而有助于实现非凡的热力学稳定性。2）Pd1/AlCo2O4−Al2O3 不仅表现出改进的低温活性，而且在恶劣老化条件下对 CO 和丙烷氧化表现出前所未有的（水）热稳定性。3）此外，该策略通过将商业金属氧化物聚集体与 Al2O3 进行简单的物理混合，表现出较小的放大效应。这些离子钯物种的氧化和还原气氛之间的良好再生能力使得该催化剂体系在排放控制方面具有潜在的意义。
Zhiquan Hou, et al, A General Dual-Metal Nanocrystal Dissociation Strategy to Generate Robust High-Temperature-Stable Alumina-Supported Single-Atom Catalysts, J. Am. Chem. Soc., 2023DOI: 10.1021/jacs.3c02909https://doi.org/10.1021/jacs.3c02909
4. JACS：无定形BiOCl修饰TiO2实现优异的光催化甲苯氧化
甲苯分子的惰性C(sp3)-H化学键具有容易过度氧化的问题，因此如何选择性的氧化甲苯制备苯甲醛具有非常大的困难和挑战。有鉴于此，中国科学院大连化物所李灿院士、兰州大学李泽龙等报道将少量无定形BiOCl纳米片修饰在TiO2上构筑的催化剂，将光催化剂命名为0.01BOC/TiO2，具有优异的光催化甲苯氧化选择性，在10 %的甲苯转化率，苯甲醛的选择性达到85 %，产率达到1.7 mmol g-1 h-1，产率达到TiO2或OC的5.6倍和3.7倍。1）BOC/TiO2异质结具有更好的载流子分离性能，而且无定形BOC具有丰富的氧缺陷（Ov），从而促进电荷的分离。BOC表面的Ov非常好的吸附和活化O2分子，无定形BOC催化转化生成苯甲醛能够更好的从催化剂表面脱除，因此在甲苯的选择性催化转化反应中实现了优异的苯甲醛选择性。2）这项工作展示了异质结微结构的重要作用，有助于设计发展高性能有机光催化剂。
Hao Wang, et al, Achieving High Selectivity in Photocatalytic Oxidation of Toluene on Amorphous BiOCl Nanosheets Coupled with TiO2, J. Am. Chem. Soc. 2023DOI: 10.1021/jacs.3c05237https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c05237
5. Angew：迈向可持续金属碘电池：材料、电化学和设计策略
由于碘的天然丰度、性价比和可持续性，金属碘电池具有高能量密度和大功率密度的下一代储能系统的竞争力。然而，碘的电子绝缘性和可溶性碘物种的穿梭行为影响着金属碘电池的负倍率性能、循环性能和自放电行为，而负极一侧的枝晶生长和金属腐蚀带来了潜在的安全隐患和较差的耐久性。金属-碘体系的这些问题仍然存在，亟待解决。近日，宁波大学Jie Shu综述了近几十年来金属-碘电池的研究进展。1）作者首先简要介绍了碘电极的分类、设计策略和反应机理。2）作者其次重点介绍了金属碘电池中传统金属负极的发展现状和保护策略，并提出了一些有潜力的负极材料及其设计策略。3）作者对国内外金属-碘电池的关键电化学参数进行了对比分析，解决了实现下一代碘基储能系统的关键问题。本综述的目的是促进金属碘电池的发展，为其设计提供指导。
Haoxiang Yu, et al, Toward Sustainable Metal-Iodine Batteries: Materials, Electrochemistry and Design Strategies, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202308397DOI: 10.1002/anie.202308397https://doi.org/10.1002/anie.202308397
6. Angew：双烯酚酰亚胺：为高性能全聚合物太阳能电池提供具有高电子迁移率的聚合物受体
高电子迁移率的窄禁带聚合物受主材料的短缺是发展高效全聚合物太阳能电池的主要瓶颈。近日，南方科技大学郭旭岗教授，Kui Feng合成了一种高纯度/高反应活性的双缺电子双烯苯亚胺单体(BSeI-TIN)，为获得受体-受体(A-A)型聚合物受体提供了极好的机会。1）将BSeI-Tin与二溴单体Y5-BR共聚，得到的A-A聚合物PY5-BSeI比给体-受体型聚合物PY5-BSE具有更高的相对分子质量、更窄的带隙、更深的前线分子轨道能级和更大的电子迁移率。2）结果表明，基于PY5-BSeI的全PSC的效率为17.77%，短路电流为24.93 mA cm−2，填充系数为75.83%。这一效率远远高于基于PY5-BSE的设备(10.70%)。3）研究表明，BSeI是构建高性能聚合物受体的一种很有前途的构筑块，而缺电子构筑块的锡基化为开发全PSC甚至更高的A-A型聚合物提供了一个很好的方法。
Suxiang Ma, et al, Biselenophene Imide: Enabling Polymer Acceptor with High Electron Mobility for High-Performance All-Polymer Solar Cells, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202308306DOI: 10.1002/anie.202308306https://doi.org/10.1002/anie.202308306
7. Angew：用于多重耐药细菌深部组织感染的靶向单线态氧电池
传统的光动力疗法(PDT)依赖于外部施加的光和氧气，这些因素的穿透深度可能不足以治疗深度感染。活性氧物种(ROS)的短半衰期和短扩散距离也限制了PDT的抗菌效率。在这里，北京化工大学Fu-Jian Xu，Bingran Yu设计了一种靶向的单线态氧传递系统Carg-Py，用于无辐射和无氧的光动力疗法。1）该系统改装成“单线态氧电池”CARG-1O2，在没有外部照射和氧气的情况下释放单线态氧。CARG-1O2是由吡啶酮类化合物与靶向多肽结合而成，这种靶向多肽可以提高深层次耐多药细菌感染中单线态氧的利用率。2）CARG-1O2通过增加细菌内的活性氧水平来损伤DNA、蛋白质和细胞膜；多个生物分子位点的攻击导致耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的死亡。在MRSA感染的肺炎小鼠模型上进行的体内研究表明，CARG-1O2具有有效治疗深度感染的潜力。这项工作为改进传统的PDT在提高PDT便利性的同时用于深度感染的无照射和无氧治疗提供了一种新的策略。
Yiwen Zhu, et al, A Targeting Singlet Oxygen Battery for Multidrug-Resistant Bacterial Deep-Tissue Infections, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202306803DOI: 10.1002/anie.202306803https://doi.org/10.1002/anie.202306803
8. Angew：Nb和Ta-N核壳光阳极中增强的空间电荷分离：用于高效分解太阳水的原位界面键合
氮化钽(Ta3N5)是一种很有前途的光电化学(PEC)分解水的光阳极材料。然而，低效的电子-空穴分离仍然是阻碍其太阳能到氢气转换效率的瓶颈。在这里，中科大Yanbo Li，成都大学Shulong Li证明了NbNx-Nanrood@Ta3N5超薄层的核壳纳米阵列光阳极增强了光的捕获并形成了空间电荷转移通道，从而导致了电荷载流子的有效产生和提取。1）在1.23 VRHE下获得了令人印象深刻的7 mA·cm-2的光电流密度，超薄的Ta3N5壳层厚度小于30 nm，并具有良好的稳定性和低的起始电位(0.46 VRHE)。2）机理研究表明，性能的提高归功于高电导率的NbNx芯、高结晶的Ta3N5单晶外壳和紧密的Ta-N-Nb界面键，它们加速了核壳光阳极的电荷分离能力。这项研究论证了纳米结构设计在提高PEC器件效率方面的关键作用。
Beibei Zhang, et al, Enhanced Spatial Charge Separation in a Niobium and Tantalum Nitride Core-Shell Photoanode: In Situ Interface Bonding for Efficient Solar Water Splitting, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202305123DOI: 10.1002/anie.202305123https://doi.org/10.1002/anie.202305123
9. AEM：非贵金属高熵硫系玻璃基电催化剂用于质子交换膜电解高效稳定的酸性析氧反应
水电解作为一种新兴的可再生能源转换和储存技术，在试图解决迅速增长的能源危机和环境问题方面受到了极大的关注。近日，韩国东国大学Jung Inn Sohn首次演示了由Co、Fe、Ni、Mo、W和Te组成的非贵重高熵硫族化物玻璃(N-HECG)用于酸性析氧反应(OER)。1）研究人员采用基于电化学沉积和碲化工艺相结合的分层混合方法合成了具有高活性和稳定性的N-HECGs电催化剂。2）所制备的CoFeNiMoWTeN-HECGs电催化剂呈现出无定形、多孔的阵列纳米片结构，具有丰富的活性位点，并且由于掺入非金属Te而增加了金属阳离子的价态，从而增强了玻璃形成能力和价态的金属元素。3）由于其独特的几何和化学结构以及高构型熵性质和高耐腐蚀性能的结合，所得CoFeNiMoWTeN-HECG表现出优异的酸性OER催化性能，具有373mV的优异过电势和在0.5 m H2SO4中的100h的出色稳定性，电流密度为10mAcm−2。此外，CoFeNiMoWTe基质子交换膜水电解槽被证明需要在70℃下1.81V的电池电压就能获得1Acm−2的实际高电流密度，并且在100小时内表现出显着的长期稳定性，电位衰减小，仅为30mV。
Seunghwan Jo, et al, Nonprecious High-Entropy Chalcogenide Glasses-Based Electrocatalysts for Efficient and Stable Acidic Oxygen Evolution Reaction in Proton Exchange Membrane Water Electrolysis, Adv. Energy Mater. 2023, 2301420DOI: 10.1002/aenm.202301420https://doi.org/10.1002/aenm.202301420
10. AEM：无隔膜原位双固化固体聚合物电解质，具有增强的界面接触，可实现超稳定的锂金属电池
固体聚合物电解质(SPE)在全固态锂离子电池中具有高的离子导电性和与所有电池组件的共形界面接触。然而，常用的原位分离器辅助方法由于使用了惰性和非离子导电性的分离器而降低了离子电导率。在这里，北京大学Huai Yang，Wei Hu，Lanying Zhang报告了一种简单的无隔膜双固化策略，该策略结合了单元外的UV固化和随后的单元内的热固化，其中第二热聚合过程在不牺牲离子导电性的情况下提供了更好的界面性能。1）所得DC-SPE具有高的离子电导率(25 °C时为0.3 mS cm−1)、宽的电化学稳定窗口(4.64 V vs Li/Li+)和改善的界面性质。2）原位形成的DC-SPE能有效地抑制Li枝晶的生长，并在高电流密度下(在0.2 mA cm−2和0.2 mAh cm−2下循环700 h以上)实现稳定的Li对称电池循环性能。含LiFePO4的全固态金属锂电池(LMBs)在40 ℃的1 C倍率下表现出高的库仑效率(>99.93%)和超稳定的循环稳定性(900次循环)。双重固化策略提供了一种全新的原位加工方法，避免了昂贵的惰性隔膜的使用，可广泛应用于全固态LMBs的开发。
Shengyu Qin, et al, Separator-Free In Situ Dual-Curing Solid Polymer Electrolytes with Enhanced Interfacial Contact for Achieving Ultrastable Lithium-Metal Batteries, Adv. Energy Mater. 2023, 2301470DOI: 10.1002/aenm.202301470https://doi.org/10.1002/aenm.202301470
11. ACS Nano：用于先进水和水分管理的纳米纤维基中空纤维
棉花等天然植物纤维具有良好的控水排湿性能；然而，由于直径和长度有限以及天然缺陷，它们的加工能力较差。尽管市售的再生纤维素纤维（例如莱赛尔纤维）可以具有可调节的结构，但它们依赖于纤维素分子的完全溶解，包括高度结晶的部分，导致机械性能较差。近日，浙江大学Wen-Jun Wang，Xuan Yang通过专门设计的同轴湿纺工艺，仅使用纤维素纳米原纤维（CNF）作为构建块制备了一种中空纤维。1）它模仿具有内腔结构的棉纤维，但具有可调的直径和较长的长度。此外，这种中空纤维具有优异的机械性能，杨氏模量为24.7 GPa，拉伸强度为341 MPa，超过了莱赛尔纤维和大多数湿纺CNF基纤维。2）重要的是，与莱赛尔纤维相比，它们的芯吸能力、润湿速率、干燥速率和最大润湿比高出 10 倍。加上经过 500 轮干湿测试后的卓越长期性能，这种基于 CNF 的中空纤维是先进纺织应用的可持续选择。这项研究提供了对纳米级构件及其组装的宏观材料的更深入的了解，这可能有助于揭示天然材料（在本例中为植物纤维）的神奇分层设计。
Panpan Niu, et al, Nanocellulose-Based Hollow Fibers for Advanced Water and Moisture Management, ACS Nano, 2023DOI: 10.1021/acsnano.3c02553https://doi.org/10.1021/acsnano.3c02553
12. ACS Nano：氮掺杂碳纳米球上原子分散的 Pd-N1C3 位点用于乙炔半氢化
合理设计乙炔半加氢的高效催化剂意义重大但具有挑战性。在此，南开大学Shengjie Wei ，中国科学院煤炭化学研究所Xingwu Liu，中科大Chao Wang 通过COF吸收热解策略合成了共价有机框架（COF）衍生的纳米球（Pd-ISAS/CN）上的Pd分离单原子位点（ISAS）。1）该合成策略也适用于 Pt 和 Ru ISAS 催化剂，表明它是在 COF 衍生碳材料上合成贵金属 ISAS 的通用方法。2）Pd-ISAS/CN对乙炔半加氢表现出优异的反应活性和高选择性，在100℃下乙炔转化率为92%，乙烯选择性为80%，相应的活性高达712 molacetylene molmetal−1 h−1。3）扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）测量和密度泛函理论（DFT）计算表明，Pd-ISAS/CN中的Pd-N1C3位点有效提高了乙炔半氢化的反应活性。这项工作将为合理设计源自COF材料的贵金属ISAS催化剂带来启发，并通过优化催化位点的配位环境来提高催化性能。
Shengjie Wei, et al, Atomically Dispersed Pd‑N1C3 Sites on a Nitrogen-Doped Carbon Nanosphere for Semi-hydrogenation of Acetylene, ACS Nano, 2023DOI: 10.1021/acsnano.3c03078https://doi.org/10.1021/acsnano.3c03078
