1. Nature Commun.：用于糖尿病伤口愈合的点击化学介导的全肽细胞打印水凝胶平台高糖诱导的血管内皮损伤是糖尿病伤口不愈合的主要病理因素。为了中断这一病理过程，南京大学Jianan Ren，Xiuwen Wu，南京工业大学Bo Chi设计了一种全肽可打印水凝胶平台，该平台基于硫醇化γ-聚谷氨酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯缀合的γ-聚谷氨酸和硫醇化精氨酸甘氨酸-天冬氨酸序列的高效且精确的一步点击化学。1）利用该平台打印血管内皮生长因子165过表达的人脐静脉内皮细胞，从而制造出具有高细胞活力和精确的细胞空间分布控制的活材料。2）这种充满细胞的水凝胶平台基于不减弱的血管内皮生长因子165释放加速大鼠糖尿病伤口愈合，促进血管生成并减轻血管内皮线粒体损伤，从而减少组织缺氧、下调炎症并促进细胞外基质重塑。总之，这项研究为制造组织友好、高效、准确的 3D 打印全肽水凝胶平台提供了一种有前景的策略，用于细胞输送和自我更新生长因子治疗。
Huang, J., Yang, R., Jiao, J. et al. A click chemistry-mediated all-peptide cell printing hydrogel platform for diabetic wound healing. Nat Commun 14, 7856 (2023).https://doi.org/10.1038/s41467-023-43364-22. Nature Commun.：通过环境透射电子显微镜对固体氧化物燃料电池进行Operando分析将能量转换装置的微观结构与其性能相关联通常是一项复杂的工作，特别是在固体氧化物燃料电池研究中。固体氧化物燃料电池结合了多种材料和界面，由于高工作温度和反应性气氛，这些材料和界面会随着时间的推移而演变。近日，洛桑联邦理工学院Q. Jeangros ，南洋理工大学M. Duchamp证明了Operando环境透射电子显微镜可以识别此类设备中的结构-性能联系。 1）通过将阴极-电解质-阳极电池与单室配置中的加热和偏置微机电系统接触，可以发现环境条件（氧分压和氢分压、温度）、电池开路电压和燃料电池微观结构的演变，直至原子尺度。这些结果为了解阳极氧化态及其形态对电池电性能的影响提供了重要的见解。
Jeangros, Q., Bugnet, M., Epicier, T. et al. Operando analysis of a solid oxide fuel cell by environmental transmission electron microscopy. Nat Commun 14, 7959 (2023).DOI：10.1038/s41467-023-43683-4https://doi.org/10.1038/s41467-023-43683-4 3. Nature Commun.：质子陶瓷中烧结引起的阳离子位移及其抑制方法具有高效率和低排放的质子陶瓷燃料电池作为下一代可持续能源系统具有巨大的潜力。然而，由于膜烧结不良，质子陶瓷电解质的实用质子电导率仍不能令人满意。在这里，中国科学院上海应用物理研究所Linjuan Zhang，Jian-Qiang Wang，科廷大学邵宗平教授发现 Y3+ 的动态位移会对基准质子电解质 BaZr0.1Ce0.7Y0.1Yb0.1O3−δ 的高温膜烧结产生不利影响，降低其电导率和稳定性。1）通过引入熔盐方法，在降低的合成温度下实现了Y3+预掺杂到A位，从而抑制了其在高温烧结过程中的进一步位移，从而增强了膜的致密性，提高了电导率和稳定性。2）阳极支撑的单电池在 600 °C 时表现出 663 mW cm−2 的功率密度，并具有超过 2000 小时的长期稳定性，性能下降可以忽略不计。这项研究揭示了质子膜烧结，同时为质子陶瓷燃料电池的开发提供了替代策略。
Liu, Z., Song, Y., Xiong, X. et al. Sintering-induced cation displacement in protonic ceramics and way for its suppression. Nat Commun 14, 7984 (2023).DOI：10.1038/s41467-023-43725-xhttps://doi.org/10.1038/s41467-023-43725-x4. JACS：过渡金属氧化物中阳离子插层的高通量和稳定性：通过增强π供体释放Mnt2g轨道的潜力过渡金属氧化物（TMO）经常面临与低电子电导率和阳离子插层循环稳定性不佳相关的挑战。在这项工作中，北京化工大学Yi-Ming Yan，Zhiyu Yang，新南威尔士大学Jiangzhou Xie通过探索一种创新策略来解决这些问题：利用增强的 π 捐赠来激活 t2g 轨道，从而增强 TMO 的电子/离子电导率和结构稳定性。 1）研究人员设计了掺镍层状二氧化锰（Ni−MnO2），其特点是独特的 Ni−O−Mn 桥接结构。2）值得注意的是，Ni−MnO2 呈现出令人印象深刻的 317 F g−1 电容，并表现出强大的循环稳定性，即使在 20,000 次循环后仍保持其原始容量的 81.58%。3）机理研究表明，Ni−O−Mn构型的结合激发了增强的π供体效应，这有利于涉及O 2p和Mn的t2g轨道的π型轨道杂化，从而加速电荷转移动力学并激活氧化还原t2g轨道的容量。此外，从Ni到Mn的t2g轨道的电荷重新分布有效地提升了Mn的低能轨道能级，从而减轻了不良的Jahn-Teller畸变。这导致 π* 反键轨道的电子占据随后减少，从而促进结构稳定性的整体增强。研究结果为通过从分子轨道角度激活TM中心的低轨道来开发快速稳定的插层储能电极材料的创新范例铺平了道路。
Shuyun Yao, et al, High Flux and Stability of Cationic Intercalation in Transition-Metal Oxides: Unleashing the Potential of Mn t2g Orbital via Enhanced π‑Donation, J. Am. Chem. Soc., 2023DOI: 10.1021/jacs.3c08264https://doi.org/10.1021/jacs.3c082645. JACS：界面水对甲酸在铜(111)上去质子化的促进作用水在各种多相催化反应中发挥着至关重要的作用，但水如何参与这些化学过程的原子尺度表征仍然是一个重大挑战。在这里，南方科技大学Qing Guo，北京理工大学Duanyun Cao，北京大学Jing Guo使用组合扫描隧道显微镜和基于 qPlus 的非接触原子力显微镜直接可视化界面水在金属表面甲酸 (FA) 去质子化中的促进作用。1）研究发现当 FA 在 Cu(111) 表面与水共吸附时会解离，导致水合氢离子和甲酸根离子的形成。有趣的是，大多数水合质子和甲酸根离子在 Cu(111) 上表现出相分离行为，其中 Eigen 和 Zundel 阳离子组装成单层六方氢键（H 键合）网络，并且双齿甲酸根离子被溶剂化水并聚集成一维链或二维氢键网络。这种相分离行为对于防止质子从水合氢转移回甲酸盐以及 FA 的重组至关重要。2）密度泛函理论计算表明，水的参与显着降低了FA在Cu(111)上的去质子化势垒，其中水通过Grotthuss质子转移机制催化FA的分解。此外，由于与铜基材的相互作用增强，水合氢离子和二齿甲酸离子的单独溶剂化在能量上是优选的。 3）程序升温脱附实验进一步证实了水对FA去质子化的促进作用，表明当水和FA共吸附在Cu(111)上时，H2脱附峰的强度显着增加，FA的脱附下降表面。
Pu Yang, et al, Visualizing the Promoting Role of Interfacial Water in the Deprotonation of Formic Acid on Cu(111), J. Am. Chem. Soc., 2023DOI: 10.1021/jacs.3c07726https://doi.org/10.1021/jacs.3c077266. JACS：胶体碳环的高产率合成及其在Li−O2电池自立电极中的应用在多孔电极中使用碳材料具有令人印象深刻的优势。然而，精确定制碳电极的多级孔隙结构仍然是一个尚未解决的挑战。在这里，中科院化学所Rui Wen，Bing Liu报告了一种高效的位点选择性生长策略，通过模板化斑状液滴来合成胶体碳环。1）碳环用于直接制造锂氧电池（LOB）具有分级孔的自支撑多孔电极。原位原子力显微镜显示，在放电过程中，放电产物在碳环上密集成核和生长，表明此类环是LOB中非常有潜力的电极材料。2）空心碳环电极（HCRE）具有由环随机堆积形成的微米级通道和由壁上纳米级孔连接的环形空腔组成的纳米通道。两个通道都有助于离子传输和气体扩散，但放电产物的存储主要集中在微米级通道中，从而导致LOB具有高放电容量（20 658 mAh/g）。研究工作为构建分层多孔电极用于电催化和电化学储能应用开辟了一条新方法。
Shang Shi, et al, High-Yield Synthesis of Colloidal Carbon Rings and Their Applications in Self-Standing Electrodes of Li−O2 Batteries, J. Am. Chem. Soc., 2023DOI: 10.1021/jacs.3c09716https://doi.org/10.1021/jacs.3c09716经典的Au(I)/Au(III)氧化还原对化学仅限于构建CC和CX键，因此，探索金氧化还原偶联的基元反应对于丰富其有机金属特性具有重要意义。在此，南京大学Jin Xie报告了第一个可见光介导的、无外部氧化剂的 Au(I)/ Au(III) 氧化还原对，使用市售的 Mn2(CO)10 生成用于双金属氧化还原偶联的 Mn−Au(III)−Mn 中间体。1）研究人员在温和的反应条件下，很容易构建各种结构多样的异双核和多核 L−Au(I)−Mn−L' 配合物（19 个例子，产率高达 >99%）。2）机理研究和 DFT 计算支持 • Mn(CO)5 向金的自由基氧化加成以及高活性 Mn−Au(III)−Mn 物种的双金属还原消除机制，代表着金化学中基元反应迈出了重要一步研究。3）此外，所得的Au−Mn配合物表现出独特的催化活性，硝基芳烃的发散还原偶联可以很容易地以中等至良好的产率生成偶氮苯、偶氮苯和亚肼基苯。
Siyu Xia, et al, Gold−Manganese Bimetallic Redox Coupling with Light, J. Am. Chem. Soc., 2023 DOI: 10.1021/jacs.3c08796https://doi.org/10.1021/jacs.3c087968. JACS：MoO3/Ni(OH)2 的直接电催化甲醇氧化：利用相邻 Mo 和 Ni 的协同效应镍基材料作为甲醇氧化反应（MOR）催化剂已被广泛研究。NiOOH 的形成及其还原为 Ni(OH)2 通常被认为是甲醇氧化的重要步骤。然而，在这种间接途径中，质子耦合电子转移的效率从根本上受到从 Ni(OH)2 到 NiOOH 来回转变速率的限制。在此，广东省科学院分析研究所Fuxian Wang展示了 MoO3/Ni(OH)2 上的直接 MOR 途径，而不形成 NiOOH 介体。1）MoO3/Ni(OH)2 在 1.52 V vs. RHE 下表现出 1000 mA cm−2 的基准电催化 MOR 电流密度，具有接近 100% 的法拉第效率，优于所有最先进的 MOR 电催化剂。2）原位拉曼光谱证实，MoO3/Ni(OH)2 上的电催化 MOR 过程中不会形成 NiOOH。密度泛函理论计算表明，MoO3/Ni(OH)2 中的 Ni2+ 作为甲醇吸附位点，而掺杂的 Mo6+ 在捕获去质子化的 H· 方面发挥着关键作用。受益于Mo−Ni的协同效应，CH2O*→CHO*+H*过程的能垒显着降低，避免了NiOOH的形成并导致直接MOR。研究揭示了一种不依赖于 NiOOH 形成的直接电化学 MOR 途径，并提供了一种调节 MOR 中间过程势垒的简便策略。
Hui Cheng, et al, Direct Electrocatalytic Methanol Oxidation on MoO3/Ni(OH)2: Exploiting Synergetic Effect of Adjacent Mo and Ni, J. Am. Chem. Soc., 2023https://doi.org/10.1021/jacs.3c093999. JACS：可逆地调整原子催化剂的构型可实现高效的氧电还原具有 M−N−C 部分的单原子催化剂 (SAC) 作为氧还原反应 (ORR) 的有效电催化剂而受到广泛关注。然而，在应用 ORR 电位下，衍生框架诱导的 SAC 动态 MN 配置的作用仍然知之甚少。在此，台湾大学Jiali Wang，Hao Ming Chen使用多种操作技术进行了全面的研究，通过将原子 Cu 锚定在 g-C3N4 和沸石咪唑酯框架 (ZIF) 基底上，评估 Cu SAC 在各种微结构界面 (MSI) 法规下的动态配置。1）g-C3N4 负载的 Cu SAC 表现出对称的 Cu−N 构型，其特征是在操作条件下具有可逆适应性，这导致其优异的 ORR 催化活性。相比之下，ZIF衍生的Cu SAC中的Cu−N构型在ORR过程中经历不可逆的结构变化，其中拉长的Cu−N对在ORR过程中不稳定并断裂，充当与ORR的竞争反应，并导致高过电势要求。2）至关重要的是，原位时间分辨 X 射线吸收光谱 (TR-XAS) 和拉曼结果明确揭示了原子 Cu 锚定的 g-C3N4 中局部 Cu−N 构型的可逆适应特性，而这一特性在许多文献中都被忽视了。所有研究结果都为了解原子电催化剂在目标反应过程中的电势驱动特性提供了有价值的见解，并为研究原子电催化剂及其相应的催化行为提供了系统的方法。
Hui-Ying Tan, et al, Reversibly Adapting Configuration in Atomic Catalysts Enables Efficient Oxygen Electroreduction, J. Am. Chem. Soc., 2023DOI: 10.1021/jacs.3c10707https://doi.org/10.1021/jacs.3c10707 10. EES：用于高性能稳定碱性电池的有机吩嗪阳极的羟基碱性水性电池以其高电压、低成本和高安全性受到人们的广泛研究。然而，碱性电解质中的金属阳极通常具有较差的稳定性和严重的副反应。有机物是解决这些问题的有效替代品，香港城市大学支春义开发了一组有机吩嗪衍生物，包括吩嗪（PZ）、2-羟基吩嗪（PZ-OH）和1,2-二羟基吩津（PZ-2OH），并将其作为碱性电池的阳极材料。1) 引入羟基可以使氧化还原电位降低0.4V，分子内氢键形成的快速离子传输通道可以显著改善氧化还原动力学。优化后的PZ-2OH‖Ni（OH）2电池具有208 mA h g−1的高容量、247 W h kg−1的高能量密度和高达9000次循环的超稳定循环性能。2) 此外，作者还展示了一种碱性PZ-2OH空气电池，进一步证明了PZ-2OH在碱性条件下的适用性。该工作不仅探索了羟基取代基对电化学电势和反应动力学的影响，而且还实现了稳定的碱性电池阳极。
Huilin Cui, et al. Tailoring hydroxyl groups of organic phenazine anodes for high-performance and stable alkaline batteries. EES 2023https://doi.org/10.1039/D3EE01212C
11. AM：靶向心脏的纳米酶可阻断心肌梗死中的无炎症自由基循环
心肌梗死(MI)后的严重系统性炎症是导致患者死亡的主要原因。MI诱导的炎症可触发自由基的产生，使得心脏病变的炎症增加(即无炎症的自由基循环)，进而造成心力衰竭和患者死亡。由于现有的抗炎药物的抗炎作用较弱且不易在心脏部位积累，因此其疗效也较为有限。有鉴于此，上海交通大学杨宇研究员、吴连明教授和苏州大学刘庄教授通过将Fe3+和抗炎药物姜黄素(Cur)进行配位，并进一步修饰单宁酸(TA)，构建了一种新型的Fe-Cur@TA纳米酶，以用于对MI进行靶向治疗。 1）研究发现，该Fe-Cur@TA纳米酶可通过减少免疫细胞浸润、促进巨噬细胞向M2表型极化、抑制炎症细胞因子分泌和阻断炎症自由基循环等过程表现出优异的自由基清除和抗炎特性。2）此外，由于TA对心脏组织具有高亲和力，因此Fe-Cur@TA能够表现出比Fe-Cur高10倍的心脏保留和摄取。在小鼠和临床前比格犬MI模型中，Fe-Cur@TA纳米酶能够有效地维持心脏功能，并减少瘢痕面积，由此表明其在心血管疾病治疗的临床转化方面具有很好的应用潜力。
Xueliang Liu. et al. A Cardiac-Targeted Nanozyme Interrupts the Inflammation-Free Radical Cycle in Myocardial Infarction. Advanced Materials. 2023DOI: 10.1002/adma.202308477https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.20230847712. AEM：基于六氰高铁酸钴和铝金属的水性可充电铝离子电池与其他水性电池一样，水性可充电铝离子电池（ARAIB）因其高安全性和低成本而备受关注。然而，ARAIB的低能量密度限制了其广泛应用。近日，南京工业大学吴宇平、Lijun Fu、金山大学Kenneth I. Ozoemena报道了基于六氰高铁酸钴和铝金属的水性可充电铝离子电池。 1) 为了解决这一问题，除了选择Al金属作为负极之外，还需要选择合适的正极材料。作者使用具有优异的倍率和循环性能的立方相六氰基高铁酸钴（CoHCF）作为正极材料。2) 由于在饱和AlCl3溶液中高电势下Cl−/Cl0反应的可逆催化作用，它具有高达103.5 mAh g−1的高容量特性。通过与铝金属作为负极相结合，作者构建了平均放电电压为1.56 V、能量密度为155 Wh kg−1的ARAIB，并表现出优异的循环和倍率性能。
Xinhai Yuan, et al. An Aqueous Rechargeable Al-Ion Battery Based on Cobalt Hexacyanoferrate and Al Metal. Adv. Energy Mater. 2023DOI: 10.1002/aenm.202302712 https://doi.org/10.1002/aenm.202302712
