1.Nature Materials：自旋霍尔诱导双线性磁电电阻磁阻是一种基本的传输现象，对于读取各种信息存储、创新计算和传感器设备的磁状态至关重要。最近的研究将磁阻的范围扩展到非线性区域，例如与电场和磁场成比例的双线性磁电电阻（BMER）。近日，新加坡国立大学Hyunsoo Yang等人证明了BMER是一种普遍现象，即使在没有显式动量空间自旋纹理的三维系统中也会出现。1) 理论表明，只要顶部和底部界面的自旋积累幅度不同，自旋霍尔效应就能实现BMER。BMER的符号遵循重金属自旋霍尔效应的符号，从而证明BMER起源于体自旋霍尔效应。2) 研究表明，BMER在三维系统中是一种普遍的非线性输运特性，特别是在反铁磁自旋电子学中起着至关重要的作用。
Dong-Jun Kim et.al Spin Hall-induced bilinear magnetoelectric resistance Nature Materials 2024DOI:10.1038/s41563-024-02000-0https://doi.org/10.1038/s41563-024-02000-02.韩布兴院士JACS：CuSb电催化还原CO2调节产物CO/C2+选择性理性的调节电催化还原CO2的反应路径生成特定产物受到人们的广泛关注，但是如何设计得到价格合理且鲁棒性的催化剂是其中的关键。有鉴于此，中国科学院化学所韩布兴院士、朱庆宫研究员、李鹏松博士等报道Sb掺杂Cu催化剂，CuSb，在CO2RR电催化反应过程中能够选择性生成CO和C2+产物。1）当过电势为-0.6 V，电流密度为0.3 A/cm2，CO的法拉第效率达到98.2 %。当过电势为-1.1V，电流密度为1.1A/cm2，产物的选择性变成C2+，法拉第效率75.6 %。2）实验和理论计算的研究结果说明调节过电势能够控制CuSb催化剂表面的活性氧物种，从而决定了CO2RR电催化反应产物选择性。在更高的过电势，活性氧物种有助于电势决定步骤生成*COOH，同时减少*CO中间体吸附，因此促进生成CO；在更负的过电势，局部产生的高浓度CO以及Sb具有的更强*CO吸附作用，促进C-C偶联反应和更高程度加氢，因此提高C2+选择性。
Pengsong Li*, Jiyuan Liu, Yong Wang, Xiang-Da Zhang, Yuqing Hou, Yichao Zhang, Xiaofu Sun, Xinchen Kang, Qinggong Zhu*, and Buxing Han*,Manipulation of Oxygen Species on an Antimony-Modified Copper Surface to Tune the Product Selectivity in CO2 Electroreduction, J. Am. Chem. Soc. 2024https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c104723.浙江大学JACS：八面体单独Pt促进Ru-Co3O4增强酸性HER发展高活性和稳定的OER电催化剂是发展能够利用可再生电能PEMWE电解槽的关键技术，但是这种OER电催化剂的发展面临挑战和困难。有鉴于此，浙江大学张兵研究员等报道Pt/Ru共掺杂的尖晶石Co3O4电催化剂（PtRu-Co3O4），这种催化剂具有超低的贵金属担载量，在酸性OER电催化反应中表现了优异的催化活性（1.63 V和100 mA cm-2）和稳定性（在100 h稳定工作没有发生性能衰减）。1）实验分析和理论计算结果说明Pt掺杂能够导致Pt的电子向Ru-Co3O4转移，从而优化氧中间体的吸附能，稳定金属-氧化学键，增强吸附物OER机理。2）使用PtRu-Co3O4催化剂构筑PEM电解槽，贵金属用量达到仅为0.23 mg cm-2，在1.83 V达到1.0 A cm-2电流密度，说明非Ir催化剂使用较低的贵金属是具有前景的HER催化剂发展路线。
Di Li, Danyun Xu, Yuhou Pei, Qicheng Zhang, Yingying Lu, and Bing Zhang*,Isolated Octahedral Pt-Induced Electron Transfer to Ultralow-Content Ruthenium-Doped Spinel Co3O4 for Enhanced Acidic Overall Water Splitting, J. Am. Chem. Soc. 2024https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c070894.华中科技大学Angew：贵金属单原子催化剂的产氯反应活性由于单原子催化剂能够最大化的利用原子，因此是具有前景的新型制氯反应催化剂（CER）。但是人们对于CER催化反应的本征活性的相关研究仍非常缺乏，缺乏催化剂的原子精度调控技术。有鉴于此，华中科技大学夏宝玉教授、游波教授等报道合成了一系列原子分散的贵金属催化剂，将贵金属单原子（Pt, Ir, Ru）以明确的M-N4配位结构分散在氮掺杂纳米碳中得到M1-N-C，因此能够研究和比较CER催化活性。1）通过电化学实验、原位Raman光谱表征以及准原位ESR光谱等研究手段，说明了合成的三个M1-N-C催化剂通过Cl介导Vomer-Heyrovsky机理进行反应，并且催化反应的活性遵循Pt1-N-C> Ir1-N-C> Ru1-N-C。2）DFT理论计算结果发现这种反应活性的趋势是由于Cl*-Cl中间体的结合强度有关，其中ΔGCl*-Cl的结合能变化的规律是Pt1-N-C< Ir1-N-C< Ru1-N-C。因此为设计单原子合成Cl2的电催化剂提供热力学反应描述符。
Li Quan, Xin Zhao, Li-Ming Yang, Bo You, Bao Yu Xia,Intrinsic Activity Identification of Noble Metal Single-Sites for Electrocatalytic Chlorine Evolution, Angew. Chem. Int. Ed. 2024DOI:10.1002/anie.202414202https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.2024142025.吉林大学Angew：Ostwald熟化改善电极界面层改善水合氢离子电池循环性能由于电极/电解质界面不稳定，导致活性物质崩溃和性能退化是溶液电池面临的主要挑战。有鉴于此，吉林大学郑伟涛教授、张伟教授等报道通过六氰合铁酸铜电极在水合氢离子电池中进行电化学循环Ostwald熟化的方法，其中电化学循环过程中Cu和Fe离子溶解后晶化，因此在电极表面构筑了稳定的交联立方体界面层。1）这种界面层的纳米粒子暴露（100）和（110）低指数晶面，而且含有有序空位的（100）晶面形成超晶格，促进离子的移动。2）这种改善电极-电解液界面稳定性的设计使得电池在100万圈循环后，容量仍保留91.6 %，在全电池进行3000圈循环后，容量仍达到91.7 %。
Zhenzhen Zhao, Wei Zhang, Dong Wang, Lin Li, Qing Liang, Wenwen Li, Chang Lu, Seung Jo Yoo, Jin-Gyu Kim, Zhongjun Chen, Yujin Li, Xu Zou, Fuxi Liu, Xinyan Zhou, Kexin Song, Jingjuan Li, Weitao Zheng,Ostwald-Ripening Induced Interfacial Protection Layer Boosts 1,000,000-Cycled Hydronium-Ion Battery, Angew. Chem. Int. Ed. 2024DOI:10.1002/anie.202414420https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.2024144206.Angew：混合平台中同核硫族-硫族键的X射线响应性裂解用于增强肿瘤放化疗在肿瘤治疗中，硫族元素常被作为一种敏感的氧化还原反应试剂。由外部电离辐射触发的硫族键（而不是由内部环境刺激触发）能够在靶病变处实现定点、实时的药物降解。该方法有助于避免化疗耐药和产生全身毒性，与传统放化疗相比具有显著的优势。有鉴于此，暨南大学陈填烽教授和中山大学何伟玲教授基于同核单键(二硫键(S-S，约240 kJ/mol)、二硒键(Se-Se，约172 kJ/mol)和二碲键(Te-Te, 126 kJ/mol)制备了一种杂化单分散有机硅纳米前药，包括二碲键桥接的MONs(DTeMSNs)、二硒键桥接的MONs(DSeMSNs)和二硫键桥接的MONs(DSMSNs)。1）研究发现，电负性和原子半径的差异会影响这些纳米药物的氧化敏感性和反应性。其中，碲的电负性最低，灵敏度最高，其次是硒和硫。当暴露于X射线时，DTeMSNs会发生高响应性裂解，并氧化为TeO32-。2）研究者进一步利用硫族元素杂交的有机硅负载锰离子(Mn2+)，以促进放射治疗期间的Mn2+释放，从而能够激活干扰素基因刺激因子(STING)通路，以增强肿瘤免疫应答，抑制肿瘤生长。综上所述，该研究工作能够为理解硫族元素对于放疗的响应特性提供新的见解，并进一步丰富基于前药的纳米药物的设计原则。
Yuanyuan You. et al. Cleavage of Homonuclear Chalcogen-Chalcogen Bonds in a Hybrid Platform in Response to X-ray Radiation Potentiates Tumor Radiochemotherapy.Angewandte Chemie International Edition. 2024DOI: 10.1002/anie.202412922https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.2024129227.周其林院士Chem：光生电子转移立体选择切断C-O键光学纯的2-氮杂环四氢呋喃化合物是许多生物活性化合物的关键结构，但是目前仍然没有合成这种结构的方法。自旋中心转移（SCS,spin-center shift）是一种新型切断2-氮杂环四氢呋喃分子C-O化学键的方法，但是如何立体选择性切断C-O仍然是个非常大的困难玉挑战。有鉴于此，南开大学周其林院士等报道手性螺环磷酸配体和光催化剂结合，实现立体选择性切断2-氮杂环四氢呋喃分子C-O化学键，并且动力学拆分消旋的2-氮杂环四氢呋喃。1）这个方法能够高度对映选择性的方式合成许多含有喹啉结构的光学活性四氢呋喃化合物，包括喹啉、异喹啉、吡啶等结构。2）反应机理研究结果显示底物和磷酸之间形成复合物能够增强底物的还原电势，因此被四氢呋喃溶剂还原。
Wen-Yao Wang, Jing-Jun Wang, Jia-Bin Pan, Li-Jun Xiao, Qi-Lin Zhou,Enantioselective reductive C–O bond cleavage driven by photoinduced electron transfer, Chem 2024,DOI:10.1016/j.chempr.2024.08.002https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S24519294240041708.Adv Mater：P-Cu/Co(OH)2串联电催化还原硝酸盐合成NH3电催化还原硝酸盐是具有前景的合成氨和废水处理技术。但是NO3-还原为NH3过程包含多个质子耦合电子转移过程，并且能够生成副反应产物（NO2-, H2等），这导致选择性合成氨变得非常困难和挑战性。有鉴于此，清华大学席靖宇、昆明理工大学材料学院赵宗彦教授、深圳理工大学Lihong Yu等报道纳米花P-Cu/Co(OH)2电催化剂，含有P-Cu簇和P-Co(OH)2纳米片组成，因此能够将NO3-转化为NO2-、NO2-转化为NH3的步骤之间匹配，避免过量NO2-累积，改善串联电催化还原合成氨反应的性能。1）从开始的2e-过程，P-Cu能够阻碍*NO2在Cu位点脱附，因此有助于NO2-释放到电解液。P-Co(OH)2具有较好的捕获脱附NO2-能力，有助于6 e-过程催化转化NO2-。2）在1M KOH和0.1M NO3-混合溶液中，P-Cu/Cu(OH)2实现了优异的NH3产率（42.63 mg h-1 cm-2），在-0.4 V的法拉第效率达到97.04 %。这种相互匹配的串联催化反应过程实现了优异的NH3产率，展示了优化串联催化反应的方法，为发展和设计NO3RR电催化剂提供帮助。
Qiuyu Yan, Rundong Zhao, Lihong Yu, Zongyan Zhao, Le Liu, Jingyu Xi,Enhancing Compatibility of Two-Step Tandem Catalytic Nitrate Reduction to Ammonia Over P-Cu/Co(OH)2, Adv. Mater. 2024DOI:10.1002/adma.202408680https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202408680
