1. Chem. Soc. Rev.：掺杂对共轭聚合物力学性能的影响共轭聚合物具有独特的电学和电化学行为，使其在可穿戴电子和生物电子领域具有广泛的应用前景。近日，查尔姆斯理工大学Christian Müller综述研究了掺杂对共轭聚合物力学性能的影响。1) 作者首先探讨了链结构、加工以及由此产生的纳米和微观结构如何影响流变和机械性能。此外，作者总结了薄膜和纤维等大块材料的不同力学表征方法。然后，作者综述了化学和电化学掺杂如何改变刚度和延展性方面的力学性能。2) 最后，作者在有机光伏、有机热电和有机电化学晶体管的背景下讨论了（掺杂的）共轭聚合物的机械响应特性，其中电化学掺杂可以实现高电荷载流子密度。化学和电化学掺杂不仅可以调节和优化共轭聚合物的电学和电化学行为，还有助于设计具有可调机械响应特性的材料。
Sri Harish Kumar Paleti, et al. Impact of doping on the mechanical properties of conjugated polymers. Chem. Soc Rev. 2024https://doi.org/10.1039/D3CS00833A2. Nature Commun.：EUV 诱导的氢解吸是迈向大规模硅量子器件图案化的一步使用扫描隧道显微镜(STM)的原子精确氢解吸光刻技术使得在实验室规模上开发单原子量子电子器件成为可能。扩大这项技术以大规模生产这些设备需要弥合STM精度与下一代半导体制造工艺之间的差距。在这里，伦敦大学学院Steven R. Schofield，Procopios Constantinou展示了使用极紫外(EUV)光从一氢化物Si(001):H表面去除氢的能力。1）研究人员使用各种技术量化解吸特性，包括STM、X射线光电子能谱(XPS)和光电子显微镜(XPEEM)。2）结果表明，解吸是由价带激发的二次电子引起的，与精确可解的非线性微分方程一致，并且与当前光刻的13.5nm（~92eV）EUV标准兼容；该数据意味着EUV基础设施的300W光源特性的有用曝光时间为几分钟。这是在无需传统抗蚀剂的情况下实现硅表面EUV图案化的重要一步，通过确定性掺杂为经典和量子器件的制造提供了并行处理的可能性。
Constantinou, P., Stock, T.J.Z., Tseng, LT. et al. EUV-induced hydrogen desorption as a step towards large-scale silicon quantum device patterning. Nat Commun 15, 694 (2024).https://doi.org/10.1038/s41467-024-44790-63. Nature Commun.：通过流式粉末衍射监测室温下超快且持久的光致相变室温下的超快光致相变由单次激光驱动并在刺激后持续很长时间，代表了超快控制材料性能的新兴途径。时间分辨研究为远离平衡的电子和结构动力学提供了基本的机制见解。在这里，雷恩大学Eric Collet，Hiroko Tokoro，Shin-ichi Ohkoshi研究了 Rb0.94Mn0.94Co0.06[Fe(CN)6]0.98 材料的光致相变，该材料设计为在 MnIIIFeII 四方相和 MnIIFeIII 立方相之间在室温附近表现出 75 K 宽的热滞后。1）研究人员开发了一种特定的粉末样品流技术，通过超快 X 射线衍射监测结构和对称性变化。2）研究表明，光致极化子使晶格膨胀，而四方到立方的光致相变发生在高于阈值注量 100 ps 内。这些结果在朗道相变理论框架内合理化，相变是一个弹性驱动和合作的过程。这项研究预见流粉技术将广泛应用于研究不可逆和超快动力学。
Hervé, M., Privault, G., Trzop, E. et al. Ultrafast and persistent photoinduced phase transition at room temperature monitored by streaming powder diffraction. Nat Commun 15, 267 (2024).https://doi.org/10.1038/s41467-023-44440-34. Nature Commun.：有机硼氮-羰基发射体的高效、窄带且稳定的电致发光有机电致发光二极管(OLED)采用简单的二元发光层(EML)，仅混合发射体和主体，在低成本商业化方面具有天然优势。然而，以前报道的基于二元EML的OLED很难同时达到预期的综合性能，如高效率、低效率滚降、窄发射带宽和高工作稳定性。在这里，苏州大学Kai Wang，Xiao-Hong Zhang，Xian-Kai Chen，九州大学Chihaya Adachi报道一种分子设计策略。这种策略使得设计的发射器hBNCO-1的系统间反向交叉速率达到1.79×105 S-1。 1）利用含有h-BNCO-1的二元电磁发射材料制作的有机电致发光器件，在1000 cd·m-2时获得了超纯的发射，最大外量子效率超过40%，轻微滚降14%。2）此外，h-BNCO-1在采用紧凑型二元发光的替代有机电致发光器件中也表现出良好的工作稳定性(在1000 cd m−2时达到初始亮度的95%的寿命为~137 h)。因此，研究工作为具有良好综合性能的有机发光二极管提供了一种分子设计策略。
Cheng, YC., Tang, X., Wang, K. et al. Efficient, narrow-band, and stable electroluminescence from organoboron-nitrogen-carbonyl emitter. Nat Commun 15, 731 (2024).https://doi.org/10.1038/s41467-024-44981-15. Nature Commun.：柔性衬底上增强光电性能的金属硫化物的脉冲辐照合成 要获得晶态或取向的无机功能薄膜，通常需要较高的合成温度和特定的生长衬底，这对它们在传统柔性衬底上大规模、低成本(光电)电子应用中的应用构成了巨大的挑战。在这里，香港城市大学Johnny C. Ho，You Meng，Chun-Yuen Wong探索了一种在多个聚合物衬底上制备热电金属硫化物(如Bi2Se3、SnSe2和Bi2Te3)薄膜的脉冲辐照合成方法。1）自蔓延燃烧过程使PIS的合成温度低至150 °C，超快反应在一秒内完成。2）除了光电热电(PTE)特性外，还研究了聚合物衬底和Se酸铋薄膜之间的热耦合，以提高PTE性能，在1550 nm处获得了71.9V/W的响应率和小于50ms的响应时间，超过了大多数同类器件。该PIS平台为以节能、省时和低成本的方式实现灵活的PTE或热电设备提供了一条很有前途的途径。
Zhang, Y., Meng, Y., Wang, L. et al. Pulse irradiation synthesis of metal chalcogenides on flexible substrates for enhanced photothermoelectric performance. Nat Commun 15, 728 (2024).https://doi.org/10.1038/s41467-024-44970-4 6. Nature Commun.：在木质纤维生物精炼厂中，含水胺使单糖、单酚和吡啶碱的可持续生产成为可能对整个木质纤维素的深思熟虑的利用对于实现可持续和具有成本效益的生物精炼非常重要。然而，在碳水化合物的有效利用和木质素到化学的转化率之间存在权衡。在这里，华南理工大学Hongming Lou，广东工业大学Xueqing Qiu使用二乙胺(DEA)温和的高固相过程将玉米秸秆分离成具有高酶消化率的碳水化合物部分和具有令人满意的催化解聚活性的活性木质素。1）在分馏过程中，木质素的原位胺化实现了广泛的脱木素作用，有效地稳定了木质素，并显著减少了纤维素酶在底物上的非生产性吸附。2）此外，通过设计串联分馏-氢解策略，溶解的木质素同时解聚和胺化，共同生成单酚和吡啶碱。3）该方法代表了一种可行的方案，通过裂解的木质素侧链和胺之间的反应，将真正的木质素高产率地转化为吡啶碱。这项工作为木质纤维素的有效价化开辟了一条很有前途的途径。
Xu, L., Cao, M., Zhou, J. et al. Aqueous amine enables sustainable monosaccharide, monophenol, and pyridine base coproduction in lignocellulosic biorefineries. Nat Commun 15, 734 (2024).https://doi.org/10.1038/s41467-024-45073-w7. Nature Commun.：一种扩展的衬底筛选策略，可实现高度可逆的锌阳极的低晶格失配 水性锌电池具有固有的安全性和成本效益，但锌负极的枝晶生长和副反应阻碍了其实际应用。在这里，清华深圳国际研究生院Guangmin Zhou提出了稳定锌阳极的扩展底物筛选策略，并验证了它的有效性(d底物：dZn(002)=1：1→d底物：dZn(002)=n：1，n=1，2)。1）从一系列满足d衬底≈2dZn(002)的层状硅酸盐中，研究人员选择了迄今报道的晶格失配率最低(0.38%)的蛭石作为模型，以证实“2dZn(002)”衬底对锌阳极保护的有效性。2）然后，通过大规模、绿色的制备，制备了一种单层多孔的蛭石，作为锌电极的功能涂层。揭示了“2dZn(002)”衬底独特的“种锌(002)”机制诱导了锌沉积的定向生长。此外，涂层有效地抑制了副反应，促进了锌离子的传输。3）因此，改进后的对称电池在50 mA cm−2的高电流密度下稳定工作300h以上。本工作拓展了基板筛选策略，提高了对锌成核机理的认识，为实现高倍率、稳定的锌-金属电池奠定了基础。
Zheng, Z., Zhong, X., Zhang, Q. et al. An extended substrate screening strategy enabling a low lattice mismatch for highly reversible zinc anodes. Nat Commun 15, 753 (2024).https://doi.org/10.1038/s41467-024-44893-08. Nature Commun.：磺酰亚胺酰氟和有机三氟硼酸盐的 C-SuFEx 连接氟化硫交换是一种新型的键合反应，在功能分子键合制备药物、生物分子和聚合物方面具有良好的应用潜力。在此，华东师范大学Xuefeng Jiang，Ming Wang建立了 C-SuFEx 反应以实现磺酰亚胺酰氟和芳基/烷基有机三氟硼酸酯之间的快速（几分钟内）连接。 1）有机三氟硼酸钾通过亚化学计量的三氟甲磺酸三甲基硅酯瞬间活化，得到有机二氟硼烷，并原位释放 BF3 作为活化试剂。2）这种氟化硫(VI)交换技术能够形成S(VI)C(烷基)、S(VI)-C(烯基)和S(VI)-C(芳基)键，展示了其广泛的应用范围。3）具有敏感官能团的天然产物和药物，例如伐地昔布、塞来昔布和双丙酮果糖，与该方案兼容，从而可以形成多种亚砜亚胺。
Zhao, S., Zeng, D., Wang, M. et al. C-SuFEx linkage of sulfonimidoyl fluorides and organotrifluoroborates. Nat Commun 15, 727 (2024).https://doi.org/10.1038/s41467-024-44998-6
9. Joule：用于实际质子交换膜电解槽的催化层
质子交换膜水电解（PEMWE）可实现绿色氢气的可持续和可扩展生产，但由于阳极催化层（CL）中Ir的高负载量，目前在技术上受到限制。在此，北京大学郭少军、Lv Fan报道了一种由纳米线上的分级IrRu亚纳米片组成的阳极CL，其可用于提高PEM电解槽的运行效率。1) 作者将这种分级CL集成到具有0.35 mgIr cm−2的低Ir负载的PEMWE中，并实现优异的水电解性能，其在1.65 V下的产氢电流密度为1.0 A cm−2。2) 此外，PEMWE可以在2.0 A cm−2的电流密度下稳定运行240小时以上。该工作展示了PEMWE在商用氢气发生器中的应用前景，其氢气生成率为～300 mL min−1。
Lu Tao, et al. Mass-efficient catalyst layer of hierarchical sub-nanosheets on nanowire for practical proton exchange membrane electrolyzer. Joule 2024DOI: 10.1016/j.joule.2024.01.002https://doi.org/10.1016/j.joule.2024.01.002
10. Angew：具有合适能带结构的氧空位工程化W18O49-x纳米刷用于实现高效的声动力治疗
随着体外微创和无创治疗技术的快速发展，基于超声的声动力治疗(SDT)为治疗深部肿瘤提供了新的选择。然而，声敏剂的效率不足和生物安全性较差等问题仍会严重限制SDT的临床应用。有鉴于此，中国科学院长春应化所林君研究员和丁彬彬副研究员通过简单的溶剂热法制备了一种具有2.79 eV带隙的氧空位工程化W18O49-x纳米刷，并将其用于实现高效的SDT。 1）具有合适的能带结构的W18O49-x纳米刷可在超声辐照下同时产生单线态氧(1O2)、超氧阴离子(•O2−)和羟基自由基(•OH)。此外，实验也通过一步热还原策略引入了丰富的氧空位，其能够作为电荷陷阱以抑制电子-空穴的复合。2）体内外研究结果表明，氧空位工程化W18O49-x纳米刷能够通过高效地产生活性氧物种(ROS)实现SDT，并且具有非常好的生物安全性。综上所述，该研究工作能够为设计具有更高治疗效率的无机纳米声敏剂提供新的借鉴和参考。
Pan Zheng. et al. Oxygen-Vacancy-Engineered W18O49-x Nanobrush with a Suitable Band Structure for Highly Efficient Sonodynamic Therapy. Angewandte Chemie International Edition. 2023DOI: 10.1002/anie.202317218https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202317218
