1. Chem. Rev.：柔性电子中二维材料的最新进展和未来展望
柔性电子产品受到了相当大的关注，因为它们在各种电子领域极具应用前景。近日，延世大学Jong-Hyun Ahn对柔性电子中二维材料的最新进展和未来展望进行了综述研究。1) 这些电子产品需要特定的材料特性和性能，因为它们需要集成到各种表面中，或者对电子产品进行折叠和轧制。二维（2D）材料由于其独特的机械、电学和光学特性，以及与其他材料的兼容性，已成为柔性电子器件的有效材料，从而能够制造各种柔性电子器件。2) 作者全面回顾了使用2D材料开发柔性电子设备的进展。此外，作者还强调了柔性应用的材料、可扩展材料生产和器件制造工艺的关键技术，以及在各种柔性和可穿戴电子应用中取得的突破性进展。最后，作者讨论了该领域的机遇、当前的挑战、潜在的解决方案和未来的研究方向。
Ajit Kumar Katiyar, et al. 2D Materials in Flexible Electronics: Recent Advances and Future Prospectives. Chem. Rev. 2023DOI: 10.1021/acs.chemrev.3c00302https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.3c003022. Science Advances：一种通用且稳定的镍基纳米催化剂，用于低温低压选择性加氢反应催化氢化是学术实验室和工业中重要且广泛应用的有机化合物还原过程。为了以可持续和实用的方式进行这些反应，非贵金属基多相催化剂的开发和应用至关重要。近日，莱布尼茨催化研究所Rajenahally V. Jagadeesh，Matthias Beller, 瑞士洛桑联邦理工学院Paul J. Dyson介绍了负载在高表面积介孔二氧化硅上的 Ni-NP 的合成。1）最佳材料 Ni/mesoSiO2 允许在非常温和的条件下对重要的有机官能团进行一般氢化，包括羰基化合物、硝基芳烃和氮环化合物，以及烯烃和炔烃。2）与目前应用的多相镍催化剂（Raney-Ni）相比，该催化剂具有实验室稳定性和稳健性，不需要任何特定的预防措施。它可以通过简单地将硝酸镍浸渍在内消旋二氧化硅上并随后进行煅烧和还原来方便地制备。
Yue Hu, et al, A general and robust Ni-based nanocatalyst for selective hydrogenation reactions at low temperature and pressure, Sci. Adv. 9 (48), eadj8225.DOI: 10.1126/sciadv.adj8225https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj82253. Science Advances：集群磁性纳米机器人通过类肝素聚合物刷生物界面进行体内安全协同溶栓微/纳米机器人（MNR）可以将环境能量转化为自身的动能。与自然界中的生物体类似，它们可能进一步表现出新兴的集体行为，例如纯粹通过局部相互作用聚集成连贯的群体，从而增强推进力和对当地环境的智能响应。近日，武汉理工大学Jianguo Guan，Fangzhi Mou，中国人民解放军中部战区总医院Zhi Li展示了生物相容性的集群磁性纳米机器人，可在血管中进行安全有效的体内靶向溶栓治疗。 1）这是通过在施加交变磁场 B(t) 时使用精心接枝有类肝素聚合物刷 (HPB) 的磁珠来实现的。由于 HPB 赋予密集的表面电荷，集群纳米机器人在高离子强度血液环境中表现出可逆的无团聚重构、低溶血、抗生物粘附和自抗凝。2）它们在体外和体内被证实可以通过“运动靶向”药物输送和机械破坏有效地进行协同溶栓。此外，在完成溶栓和去除B(t)后，纳米机器人在血液中分解成分散的颗粒，使其能够安全地参与循环并被免疫细胞吞噬，而不会出现明显的器官损伤或炎症病变。这项工作为生物医学纳米机器人提供了合理的多方面 HPB 生物界面设计策略，以及为靶向治疗提供药物的通用运动平台。
Manyi Yang, et al, Swarming magnetic nanorobots bio-interfaced by heparinoid-polymer brushes for in vivo safe synergistic thrombolysis, Sci. Adv. 9 (48), eadk7251.DOI: 10.1126/sciadv.adk7251https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adk72514. Nature Commun.：通过化学交联实现可穿戴热管理的超柔韧、经济高效且可扩展的基于聚合物的相变复合材料由于卓越的热存储和稳定的相变温度，相变材料（PCM）为实现零能量热管理提供了巨大的潜力。然而，PCM 的液体泄漏和固体刚性是基于 PCM 的可穿戴热调节的长期挑战。在这里，西南交通大学Yanping Yuan，上海交通大学Tingxian Li报道了一种简便且经济高效的化学交联策略，用于开发基于超柔性聚合物的相变复合材料，该复合材料具有石蜡中的烯烃嵌段共聚物（OBC）和苯乙烯-乙烯丁烯-苯乙烯（SEBS）的双3D交联网络（PW）。 1）C-C键增强的OBCSEBS网络协同提高了PW@OBC-SEBS的机械、热和防漏性能。2）值得注意的是，所提出的过氧化物引发的化学交联方法克服了传统物理共混方法的局限性，因此可以适用于多种聚合物基质。3）研究人员进一步展示了一种便携式灵活的 PW@OBC-SEBS 模块，该模块可维持 39-42 °C 的舒适温度范围，以进行个人热疗。研究工作为制造用于可穿戴热管理的可扩展的基于聚合物的相变复合材料提供了一条有前途的途径。
Jing, Y., Zhao, Z., Cao, X. et al. Ultraflexible, cost-effective and scalable polymer-based phase change composites via chemical cross-linking for wearable thermal management. Nat Commun 14, 8060 (2023).DOI：10.1038/s41467-023-43772-4https://doi.org/10.1038/s41467-023-43772-45. JACS：具有层相关手性光学特性的 π 延伸螺旋多层纳米石墨烯螺旋纳米石墨烯（NGs）由于其固有的手性和奇特的手性光学特性，最近引起了越来越多的关注。然而，具有多层拓扑结构的扩展螺旋NGs的有效合成仍不成熟，并且其层依赖的手性光学特性仍然难以捉摸。在这项研究中，德累斯顿工业大学冯新亮教授，Ji Ma展示了一种模块化合成策略，通过连续的Diels-Alder反应和区域选择性环脱氢反应，从带有乙炔基的容易获得的菲基前体构建一系列具有多层拓扑的新型螺旋NGs。1）单晶X射线或电子衍射分析明确证实，所得的NG具有双层、三层和四层结构，具有细长的π延伸和刚性的螺旋主链。研究人员发现这些螺旋NGs的光物理性质显着受到π延伸程度的影响，π延伸程度随层数的变化而变化，导致明显的红移吸收、快速上升的摩尔消光系数（ε）以及显着提高的荧光量子产率(Φf)。2）这些NG中嵌入的[7]螺旋烯亚基导致稳定的手性，从而实现手性分辨率和探索其层依赖的手性光学特性。得益于多层结构决定的电偶极矩和磁偶极矩的良好排列，所得的NG表现出优异的圆二色性和圆偏振发光响应，具有前所未有的高CPL亮度，高达168 M−1cm−1，使它们成为CPL的有希望的候选者发射器。
Wenhui Niu, et al, π‑Extended Helical Multilayer Nanographenes with LayerDependent Chiroptical Properties, J. Am. Chem. Soc., 2023DOI: 10.1021/jacs.3c09350https://doi.org/10.1021/jacs.3c093506. JACS：通过霍夫曼包合物系统中的动态自旋态跃迁实现光催化整体反应的开关自旋态转变是主导催化过程的重要因素，但揭示其机理仍面临缺乏催化剂模型系统的巨大挑战。在此，华南师范大学兰亚乾教授，Jiang Liu提出{Fe-Pt}霍夫曼包合物可以作为自旋相关结构催化关系研究中的模型系统，其金属中心的动态自旋态转变可以通过碘处理进行化学操纵。 1）以光催化合成H2O2为基本催化反应，当包合物中Fe(II)的自旋态为高自旋(HS)时，光合作用中不可缺少牺牲剂，因为只有光催化氧还原反应(ORR)发生；当它处于低自旋（LS）时，ORR和水氧化反应（WOR）都可以发生，在可见光照射下实现66000 μM g−1 h−1的高H2O2光合作用速率。2）原位表征结合密度泛函理论计算证实，与HS态对应物相比，LS态可以诱导聚合物中LSFe(II)和碘化物配位Pt(IV)之间的强烈电荷转移，并降低ORR和WOR过程的能量势垒，主导着O2饱和水中H2O2光合作用的开关。3）此外，通过一锅串联反应，利用合成的H2O2将低附加值的烯烃磺酸钠转化为高附加值的溴醇产品，且转化率较高。这项工作通过操纵自旋交叉系统中的金属自旋态转变，为光催化整体反应的开关切换提供了开创性的研究。
Guo-Zhang Huang, et al, On−Off Switching of a Photocatalytic Overall Reaction through Dynamic Spin-State Transition in a Hofmann Clathrate System, J. Am. Chem. Soc., 2023DOI: 10.1021/jacs.3c09513 https://doi.org/10.1021/jacs.3c09513
7. JACS：ZnIn2S4纳米片通过O2/H2O氧化还原光催化制备H2O2
光合成H2O2受到太阳能转化为化学能的广泛兴趣。但是，光催化合成H2O2的高效过程通常面临非常低的H2O2产率。这是由于光生电子-空穴对的复合导致，尤其是当体系没有牺牲剂的情况光生电子-空穴更加严重。有鉴于此，厦门大学黄小青、韩佳甲、广东工业大学徐雍等发现修饰S空位的超薄ZnIn2S4纳米片（Sv-ZIS）能够高效率的通过O2/H2O氧化还原反应进行光催化合成H2O2。1）机理研究发现，ZIS的Sv能够延长光生载流子的寿命，抑制光生载流子的复合，通过自由基引发O2还原和H2O氧化反应生成H2O2。理论计算表明，Sv的能够强烈的改变ZIS的原子配位，调节中间体的吸附，避免O2/H2O氧化还原过程中H2O过度氧化为O2，促进2e– O2还原和2e– H2O氧化，因此得到了优异的H2O2产率。2）没有牺牲剂的情况下，在可见光照射下，催化剂的H2O2产率高达1706.4 μmol g–1 h–1，比本来的ZIS（59.4 μmol g-1 h–1）高29倍，而且远高于已报道的光催化剂。光催化剂的420 nm表观量子效率高达9.9 %，太阳能转化为化学能的效率达到0.81 %，比天然合成植物的效率更高（0.10%）。这项工作发展了一种简单策略分离光催化制备H2O2的ZIS光生电子-空穴对，显著发展光催化和转换的研究。
Huiping Peng, et al, Defective ZnIn2S4 Nanosheets for Visible-Light and Sacrificial-Agent-Free H2O2 Photosynthesis via O2/H2O Redox, J. Am. Chem. Soc. 2023DOI: 10.1021/jacs.3c10390https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c10390
8. JACS：可激活的硝基苯-半胱氨酸-铜(II)纳米复合物用于程序性光动力癌症治疗
光动力疗法(PDT)可通过光敏剂产生活性氧(ROS)来减少癌细胞和癌前细胞。目前，已有多种类型的光敏剂被报道，它们在疾病治疗方面也表现出了广阔的前景。然而，光敏剂的治疗效果仍会受到肿瘤微环境的影响。并且会由于发生非特异性激活而导致安全性问题。有鉴于此，庆熙大学Dokyoung Kim、Jong Min An和Junyang Jung开发了一种基于原位可激活型硝基苯-半胱氨酸-铜(II)纳米复合物(NCCNs)的纳米治疗方法，该策略可在癌细胞内发挥作用。1）NCCNs中的CyP具有诸多独特的性能：（1）明亮的近红外成像、（2）化学动力学治疗作用、（3）光动力学治疗作用(I和II型)以及(4)在光照下抗肿瘤早期血管生成的抗癌作用，因此具有实现程序化光动力肿瘤治疗的重要潜力。2）综上所述，该研究工作能够为开发新型有效的癌症治疗方法开辟新的途径，以进一步推动临床医学领域的发展。
Jisoo Kang. et al. In Situ Activatable Nitrobenzene−Cysteine−Copper(II) Nanocomplexes for Programmed Photodynamic Cancer Therapy. Journal of the American Chemical Society. 2023DOI: 10.1021/jacs.3c09339https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c093399. Angew：种子介导的高效钙钛矿太阳能电池生长：种子表面的重要作用 增材工程已成为提高钙钛矿太阳能电池（PSC）性能最有前途的策略之一。在添加剂中，钙钛矿纳米晶（NC）与钙钛矿基体具有相似的化学成分和匹配的晶格结构，可以有效提高PSC的效率和稳定性。然而，相关研究仍然有限，其中大多数集中于涉及溴化物的钙钛矿NC，其可能在FAPbI3主体内发生溶解和离子交换，可能导致带隙扩大。在这项工作中，苏州大学Muhan Cao，北京大学Rui Zhu，Qixuan Zhong采用丁胺封端的CsPbI3 NCs（BPNCs）作为PSCs中的添加剂，它可以很好地保持并作为调节钙钛矿薄膜结晶和生长的种子。1）所得钙钛矿薄膜在不影响带隙的情况下表现出更大的磁畴尺寸和更少的晶界。此外，BPNC 可以减轻晶格应变并降低有源层内的缺陷密度。2）包含 BPNC 的 PSC 表现出高达 25.41% 的冠军功率转换效率 (PCE)，远高于控制器件的 22.09% 和油酸/油胺封端的 CsPbI3 NC (PNC) 器件的 23.11%。这项工作说明了纳米种子表面在实现高性能光伏器件中的关键作用。
Yiqi Hu, et al, Seed-Mediated Growth for High-Efficiency Perovskite Solar Cells: The Important Role of Seed Surface, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202316154DOI: 10.1002/anie.202316154https://doi.org/10.1002/anie.20231615410. Angew：从硼氢化钠中可控电化学释放氢气硼氢化钠（NaBH4）因其卓越的储氢能力而被认为是一种有前途的氢载体，理论存储容量高达10.8 wt%。尽管如此，传统热解和水解方法的利用仍然对实现受控氢气产生提出了巨大的挑战，特别是在环境条件下。在这项工作中，中科院福建物构所温珍海研究员报道了一种创新的电化学策略，通过将碱性介质中阳极的 NaBH4 电氧化反应（BOR）与酸性介质中阴极的析氢反应（HER）耦合来生产 H2。1）为了实现这一目标，研究人员开发了一种称为 Pd-Mo2C@CNTs 的双功能电催化剂，其中 Pd 纳米颗粒在嵌入 N 掺杂碳纳米管的 Mo2C 上原位生长。2）这种电催化剂在催化碱性 BOR 和酸性 HER 方面表现出卓越的性能。我们开发了一种混合酸/碱电池，利用 Pd/Mo2C@CNTs 作为阳极和阴极电催化剂。该配置展示了自持、精确、不间断间接释放存储在 NaBH4 中的 H2 的卓越能力，即使在 100 mA cm-2 的高电流密度下，法拉第效率也接近 100%。此外，这种电化学装置作为燃料电池展现出巨大的前景，能够提供 20 mW cm-2 的最大功率密度。
Xi Liu, et al, Controllable Electrochemical Liberation of Hydrogen from Sodium Borohydride, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202317313DOI: 10.1002/anie.202317313https://doi.org/10.1002/anie.20231731311. Angew：极端工作条件下锂硫电池的部分离子对溶剂化结构设计在极端工作条件下实现更高的能量密度仍然是可充电电池的主要挑战。在此，加州大学圣地亚哥分校Zheng Chen, John Holoubek展示了一种包含部分氟化的羧酸酯和碳酸酯的全氟化酯基电解质。 1）该电解质具有耐温的物理化学特性和适度的离子对溶剂化，从而在单一电解质中形成一半溶剂分离和一半接触的离子对。因此，在不影响离子电导率（即使在 -40 °C 下也 > 1 mS cm-1）的情况下，实现了以 LiF 为主的中间相的轻松去溶剂化和阴离子/氟化共溶剂的优先还原。2）研究发现，即使在极端操作条件下，这些有利的特性也适用于锂金属和硫基电极，从而允许具有高 SPAN 负载（> 3.5 mAh cm-2 ）和薄型的 Li|| 硫化聚丙烯腈 (SPAN) 全电池的稳定循环。锂阳极 (50 µm)，温度为 -40、23 和 50 °C。这项工作为设计耐高温电解质以支持在极端条件下运行的高能量密度锂金属电池提供了一条有前途的途径。
Guorui Cai, et al, Partially Ion-Paired Solvation Structure Design for Lithium-Sulfur Batteries under Extreme Operating Conditions, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202316786DOI: 10.1002/anie.202316786https://doi.org/10.1002/anie.202316786
12. AM：利用荧光纳米探针对次氯酸和磷酸化进行检测和成像以评估早期动脉粥样硬化
评估早期动脉粥样硬化(AS)对于早期诊断和机制研究而言具有重要意义。有鉴于此，山东师范大学唐波教授、张卫教授和山东大学齐鲁医院Yue Tang开发了一种新型纳米探针PCN@FL，以实现对磷酸化和次氯酸(HClO)的同时检测和成像。 1）PCN@FL可通过DMTC与HClO之间的特异性相互作用实现对HClO的选择性识别，并且能够通过Zr(IV)与磷酸盐之间的特异性相互作用来检测磷酸化水平。研究发现，该纳米探针可在AS的早期阶段实现对HClO和磷酸盐波动情况的监测。2）利用PCN@FL探针，研究者观察到早期AS小鼠血清中的HClO和磷酸盐的水平高于正常小鼠。此外，研究者也通过双光子显微镜对主动脉血管内壁的HClO和磷酸化水平进行成像。结果表明，早期AS小鼠的HClO和磷酸化的水均明显高于正常小鼠。综上所述，该研究开发的纳米探针是一种可同时检测和成像HClO及磷酸化的新型荧光工具，有望用于实现对AS疾病的早期评估。
Jun Lu. et al. Assessing Early Atherosclerosis by Detecting and Imaging of Hypochlorous Acid and Phosphorylation Using Fluorescence Nanoprobe. Advanced Materials. 2023DOI: 10.1002/adma.202307008https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202307008
