1. Nature Commun：Pt掺杂Ru纳米粒子构筑空气气氛稳定的催化剂
塔塔基础研究学院Vivek Polshettiwar、东京大学Tatsuya Tsukuda等报道将Pt掺杂Ru纳米粒子修饰在黑色Au基底上，构筑空气气氛稳定的plasmonic催化剂。黑色Au/RuPt催化剂在乙炔半加氢催化反应中表现优异的性能，乙烯的选择性达到90 %，乙烯产率达到320 mmol g-1 h-1。1）由于金属氧化物和金属相能够同时存在，因此在空气气氛连续工作100 h过程中，Au/RuPt催化剂仍表现稳定。而且由于催化活性位点上因为plasmon参与氧化和还原过程，因此催化剂的稳定性更加提高。通过有限时域差分模拟（Finite-difference time-domain simulations），说明RuPt纳米粒子附近的电场强度提高5倍，这时活化乙炔分子和氢气分子的关键。2）通过动力学同位素分析结果说明plasmonic非热催化效应和光热效应都有助于催化反应性能。通过光谱表征和原位红外光谱表征以及量子化学理论计算，提出反应的机理，而且说明催化剂中的Ru和Pt之间协同作用优化乙烯产物和选择性的关键作用。
Sharma, G., Verma, R., Masuda, S. et al. Pt-doped Ru nanoparticles loaded on ‘black gold’ plasmonic nanoreactors as air stable reduction catalysts. Nat Commun 15, 713 (2024)DOI: 10.1038/s41467-024-44954-4https://www.nature.com/articles/s41467-024-44954-42. Nature Commun.：通过空间位阻介导的精确亲水-疏水微相分离在二维共价有机框架中产生两亲多孔性在共价有机框架（COF）内创造不同的孔环境将导致有用的多室结构和多种功能，然而这还很少实现。中国科学院上海有机所Xin Zhao和Jin Yao等报道了通过空间位阻介导的精确亲水-疏水微相分离设计合成三种具有两亲性孔隙率的二维COFs。1）由引入单体的取代基的不同空间效应决定，双孔COFs已经被构建成完全分离的亲水和疏水纳米通道，其中所有羟基位于三角形微孔中，而疏水侧链仅分布在六边形中孔中。COFs中独特的两亲性通道能够通过界面生长形成Janus膜。2）这项工作实现了在一个COF中创建两种性质相反的通道，证明了在异孔COFs的不同孔中引入不同性质/功能的可行性，这可能是开发多功能材料的有用策略。
Jiang, SY., Zhou, ZB., Gan, SX. et al. Creating amphiphilic porosity in two-dimensional covalent organic frameworks via steric-hindrance-mediated precision hydrophilic-hydrophobic microphase separation. Nat Commun 15, 698 (2024).DOI: 10.1038/s41467-024-44890-3https://doi.org/10.1038/s41467-024-44890-33. Nature Commun.：操纵层状半导体中的双曲瞬态等离子体激元具有相反符号介电张量的各向异性材料支持双曲极化激元，显示出增强的电磁局部化和定向能量流。然而，大多数报道的双曲声子极化激元难以应用于有源电光调制和光电器件。中国科学院大学Jianing Chen、Qing Dai、Qian Liu和苏州实验室Mengfei Xue等报告了黑磷中通过光诱导载流子注入的动态拓扑等离子体色散跃迁，即从原始椭球体到非平衡双曲面的等频轮廓转换。 1）作者的工作还展示了所研究的层状半导体的特殊瞬态等离子体特性，如超快跃迁、低传播损耗、黑磷边缘的有效光发射以及不同瞬态等离子体模式的表征。对不同泵浦-探测延迟下非平衡态动力学特征的分析表明，大约5 ps的传播等离子体模式和大约40 ps的局域边缘等离子体模式共存。
Fu, R., Qu, Y., Xue, M. et al. Manipulating hyperbolic transient plasmons in a layered semiconductor. Nat Commun 15, 709 (2024).DOI: 10.1038/s41467-024-44971-3https://doi.org/10.1038/s41467-024-44971-34. EES：氧配位钴单原子电催化剂促进尿素和过氧化尿素生产 尿素和过氧化尿素在农业和工业生产中发挥着重要作用。近日，格里菲斯大学Zhao Huijun、中国科学院固体物理研究所Zhang Haimin、Shi Tongfei报道了一种氧配位的钴单原子催化剂（Co-O-C），其可用于尿素和过氧化氢的电合成，然后获得过氧化尿素。1) Co-O-C在CO2和NO3−合成尿素中具有优异的电催化活性，并且具有2704.2±183.9μg h−1 mgcat-1的尿素产率，以及在−1.5 V时的法拉第效率为31.4±2.1%。2) Co-O-C具有优异的双电子氧还原反应（2e−ORR）电催化活性，H2O2的产率为538.8±2.7 mmol h−1 gcat−1。此外，作者以合成的尿素和H2O2为反应物，成功制备了过氧化尿素。理论计算表明，相邻Co-（O-C2）4结构之间的强相互作用促进了尿素的C−N偶联和*OOH中间体的形成。
Shengbo Zhang, et al. Oxygen-Coordinated Cobalt Single-Atom Electrocatalyst Boosting Urea and Urea Peroxide Production. EES 2024https://doi.org/10.1039/D3EE03399F
5. Angew综述：纳米催化抗肿瘤免疫调节
中国科学院上海硅酸盐研究所施剑林院士和胡萍研究员对纳米催化抗肿瘤免疫调节相关研究进行了综述。 1）免疫疗法为人类战胜癌症带来了新的曙光。尽管现有的免疫治疗方案(如CAR-T等)在血液系统肿瘤和少数实体瘤(如黑色素瘤)的治疗中取得了突破性进展，但其对大多数实体瘤的治疗效果仍不令人满意。近年来，基于纳米催化材料的肿瘤免疫治疗研究发展迅速，并取得了一系列显著的进展。纳米催化药物已被证明能够克服目前利用毒性化学药物的临床治疗所存在的局限性，并表现出比传统治疗方法更加显著的优势，如持久的催化活性可以实现持续增强治疗效果、无需使用传统的毒性化学药物以显著降低有害的副作用等。近年来，纳米催化药物已被应用于疾病的免疫调节治疗，尤其是肿瘤的免疫激活治疗。2）作者在文中介绍了利用纳米催化药物引发的化学反应激活免疫应答以实现肿瘤免疫治疗的最新研究进展，并阐明了纳米催化药物调节抗肿瘤免疫的机制。通过回顾当前这一新兴领域的研究进展，作者也对基于纳米催化的抗肿瘤免疫治疗的潜力和广阔的应用前景进行了讨论。
Mingyuan Li. et al. Nanocatalytic Anti-Tumor Immune Regulation. Angewandte Chemie International Edition. 2024DOI: 10.1002/anie.202316606https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202316606
6. Angew：患者源性的免疫活性肿瘤类器官可作为T细胞识别背景下的化疗评估平台
目前，研究者主要是通过细胞水平实验来评价大多数化学合成的抗癌化合物的细胞毒性作用，而往往忽略了免疫系统的关键作用。有鉴于此，南京大学李劼教授、郭子建院士和杨荣教授开发了一种患者源性、保留T细胞的肿瘤类器官模型，其能够在抗原特异性T细胞依赖性杀伤的协同范式下评估化学药物的抗癌疗效，从而有望能够弥补被简单的细胞毒性实验遗漏的药物作用。 1）实验评估了临床批准的铂(Pt)药物和由28种PtIV化合物组成的定制库。研究发现，铂类药物的直接细胞毒性较低，但其与免疫检查点抑制剂(ICIs)联合应用时会产生不同的协同效应。相反，大多数的PtIV化合物能够表现出强大的肿瘤杀伤作用。一些PtIV化合物不仅具有直接的肿瘤杀伤性能，也能够与ICIs表现出显著的免疫协同作用，并且在亚微摩尔浓度时的效果尤为突出。2）实验结果表明，具有肉桂酸轴向配体的PtIV化合物Pt-19是最有效的治疗药物，可通过促进细胞毒性细胞因子的释放激活免疫相关通路和增强T细胞受体(TCR)的克隆扩增，从而产生显著的免疫协同作用。综上所述，该研究首次将患者源性、具有免疫功能的肿瘤类器官用于化疗药物的研究，有望进一步推动小分子药物的发展。
Zihan Zhao. et al. Patient-derived Immunocompetent Tumor Organoids: A Platform for Chemotherapy Evaluation in the Context of T-cell Recognition. Angewandte Chemie International Edition. 2024DOI: 10.1002/anie.202317613https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202317613
7. AM：PtSnCu纳米框电催化乙醇氧化
电催化乙醇氧化反应能够将能量密度非常高的可再生生物燃料转变为电能，但是目前对于该催化反应的催化剂仍难以获得优异的性能。研究者发现多元素纳米合金是一种构筑高活性催化剂的有效方法，但是如何在原子尺度构筑多金属元素组装位点仍是个巨大的挑战。有鉴于此，深圳大学骆静利院士、Wen Chen、罗水平、香港理工大学黄勃龙等从PtCu纳米晶出发，通过Sn扩散策略构筑Pt47Sn12Cu41纳米框，其中分布{331}、{221}等n(111)-(111)类型的高指数晶面。1）通过这种较大的晶格指数和多种高指数晶面形成的三元组装活性位点，Pt47Sn12Cu41纳米框的质量活性达到3.10 A mg-1Pt，三元组装活性位点有助于打破C-C化学键，有助于CO中间体的氧化，因此得到酸性电解液乙醇氧化反应的优异催化剂。2）通过DFT理论计算，说明Sn能够促进s-p轨道偶联，提高d轨道中心的位置，因此改善催化剂的电催化活性。由于催化剂与乙醇之间的强结合力、减少CO氧化反应的能垒，因此PtSnCu合金电催化剂得到优异的乙醇氧化活性，C1产物的法拉第效率得以提高。这项工作有助于发展多元纳米合金新型电催化剂。
Min Tang, et al, Atomic Diffusion Engineered PtSnCu Nanoframes with High-Index Facets Boost Ethanol Oxidation, Adv. Mater. 2024DOI: 10.1002/adma.202311731https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202311731钠离子电池的阳极/电解质界面行为，以及由此延伸的整体电池性能，是由电化学电池的所有组件在大范围的尺寸和时间尺度上发生过程的复杂相互作用决定的。单尺度研究不能提供完整的见解，因为它们无法捕捉到这种复杂且相互交织的行为。近日，吉森大学Marcus Rohnke综述研究了钠离子电池负极的多尺度研究。 1) 作者介绍了几种分析和理论技术，并描述了如何将它们结合起来，以更完整、全面地了解钠离子电池（SIB）在其整个使用寿命内的性能，以及特别关注硬碳阳极的界面。这些方法针对不同的长度和时间尺度，从微米到纳米，从电池水平到原子结构，并考虑到物理和（电）化学特性。2) 作者探讨了如何使用质谱、微观、光谱、电化学、热力学和物理方法来获得了解电池行为所需的各种信息。然后讨论了如何将这些方法耦合在一起，以阐明阳极界面的多尺度现象，并全面了解它们与钠离子电池整体功能的关系。
David Schäfer, et al. Multiscale Investigation of Sodium-Ion Battery Anodes: Analytical Techniques and Applications. Adv. Energy Mater. 2024DOI: 10.1002/aenm.202302830https://doi.org/10.1002/aenm.2023028309. AEM：新兴金属和共价有机框架在钙钛矿光伏中的应用具有高功率转换效率的钙钛矿太阳能电池（PSC）是极具潜力的下一代光伏技术，PSC的性能取决于每层的组成和层之间的界面性质。因此，将新型材料集成到PSC中为提高器件性能提供了一种有效策略。近日，香港理工大学Yan Feng对新兴金属和共价有机框架在钙钛矿光伏中的应用进行了综述研究。1) 金属-有机框架（MOFs）和共价有机框架（COFs）是提高PSCs效率和稳定性的有效材料，这些材料具有多种可调的物理化学性质和功能。作者旨在深入总结MOF/COFs在PSC中应用的进展情况。2) 此外，该综述涵盖了电子性质、合成方法和它们作为不同成分的作用及其作为吸收剂的潜力。最后，作者概述了该领域的重要挑战，并强调了推进这项技术的未来前景。
Jiupeng Cao, et al. Applications of Emerging Metal and Covalent Organic Frameworks in Perovskite Photovoltaics: Materials and Devices. Adv. Energy Mater. 2024DOI: 10.1002/aenm.202304027https://doi.org/10.1002/aenm.202304027
10. ACS Nano：基于锌-有机框架的多功能AIE纳米酶用于促进脊髓损伤的恢复
实现脊髓损伤(SCI)后的功能恢复是一项极具挑战性的难题。传统的药物疗法侧重于抑制免疫反应。然而，目前仍缺乏能够缓解氧化应激的策略。有鉴于此，南方医科大学廖玉辉研究员、香港中文大学（深圳）唐本忠院士、赵征教授和暨南大学纪志盛教授开发了基于锌-有机框架(Zn@MOF)的聚集诱导发光（AIE）纳米酶，并将其用于加速SCI后的恢复。 1）实验通过生物正交反应将具有AIE活性的分子2-(4-叠氮-丁基)-6-(苯基(4-(1,2,2-三苯基乙烯基)苯基)氨基)-1H-非那烯-1,3-二酮修饰到多功能Zn@MOF上，从而构建了一种新型纳米酶（命名为Zn@MOF-TPD）。研究发现，这些纳米酶能够在SCI位置逐渐释放没食子酸和锌离子(Zn2+)。释放的没食子酸是一种活性氧(ROS)清除剂，可以促进抗氧化和减轻炎症，从而重新建立ROS产生和抗氧化防御系统之间的平衡。2）释放的Zn2+能够抑制基质金属蛋白酶9(MMP-9)的活性，进而通过ROS介导的NF-kB通路促进继发性SCI后的神经元再生。此外，Zn@MOF-TPD也可以保护神经元和髓鞘免受创伤，抑制胶质瘢痕的形成，增强神经干细胞的增殖和分化，从而改善损伤性SCI大鼠神经元和损伤脊髓组织的修复，促进功能恢复。综上所述，该研究构建的Zn@MOF-TPD纳米酶具有减轻SCI后氧化应激介导的病理生理损伤和促进运动恢复的重要潜力。
Judun Zheng. et al. Engineered Multifunctional Zinc−Organic Framework-Based Aggregation-Induced Emission Nanozyme for Accelerating Spinal Cord Injury Recovery. ACS Nano. 2023DOI: 10.1021/acsnano.3c10541https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c10541
