• 突破传统认知：Et (30) 引领水系锌电池电解液设计新方向

  在能源存储领域，水系锌电池（AZB）凭借高能量密度、安全性高和成本低等优势，成为极具潜力的下一代电池。然而，它却面临着一个棘手的难题：锌金属电极的可逆性较差。在锌电镀过程中，锌的氧化还原反应电位比水的还原电位低，这就导致在锌电极表面容易发生析氢反应（HER），不仅降低了锌电镀 / 剥离的库仑效率（CE），还会产生氢氧根阴离子，促使氢氧化锌沉淀，进而引发锌枝晶生长，严重影响电池的循环稳定性。为了攻克这些难题，提升水系锌电池的性能，来自美国马里兰大学（University of Maryland）的研究人员展开了深入研究 。研究人员通过一系列实验和分析，得出了一系列重要结论。他们发现，传统的极性参

  来源：Joule

  时间：2025-02-19

• 真空驱动预结晶：开启高效全钙钛矿叠层太阳能电池新征程

  全钙钛矿叠层太阳能电池（TSCs）在提升功率转换效率（PCE）方面展现出巨大潜力。然而，其认证效率与 45% 的理论效率差距较大，尤其是在厘米级面积的电池上。这主要是因为铅锡（Pb-Sn）窄带隙钙钛矿子电池的薄膜质量欠佳以及制备过程较为敏感。研究人员开发了一种协同溶剂相关的预结晶策略，即真空驱动预结晶（VDP）策略，并对其进行了定量研究，系统地探究了钙钛矿中间相的关键演化机制。研究表明，VDP 状态对最终钙钛矿薄膜的质量起着重要作用。优化后的钙钛矿薄膜呈现单一的 (100) 取向和高结晶度，其对应的无反溶剂 TSCs 在反向（正向）扫描下，认证效率达到创纪录的 28.87%（28.09%）。此

  来源：Joule

  时间：2025-02-19

• 欧洲低碳转型下基于技能与区域细分的劳动力市场风险剖析与应对策略

  在应对全球气候变化的征程中，欧洲迈向低碳经济的转型浪潮正席卷而来。这一转型对劳动力市场产生了深远影响，大量高碳工作面临被取代的风险，许多依赖高碳产业的社区经济受到冲击，居民生活质量下降，甚至引发了对气候政策的政治抵制。例如，一些传统煤炭产区因产业转型，失业率大幅上升，当地居民对相关政策产生不满。此前的研究在分析劳动力市场受低碳转型影响时存在诸多不足，或是采用的职业分类宽泛，缺乏区域层面的细致分析；或是忽略了部分行业的影响，对职业和技能层面的效应关注不够。为了填补这些研究空白，来自瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）能源与技术政策小组、瑞士苏黎世联邦理工学院科学、技术与政策研究所、德国

  来源：Joule

  时间：2025-02-19

• 突破传统限制：自组装多孔 Zn6H5O5薄膜调控 Pt (111) 表面化学，解锁高效催化新潜能

  氧化物 / 金属催化剂的形成是一种有前景的策略，可通过调整表面化学来增强催化反应。该方法在氧化物 / 金属界面的边缘创造新的活性位点，但会阻挡氧化物覆盖层下的表面位点。边缘位点的催化活性通常比纯金属或氧化物相更高。然而在许多情况下，单个位点活性的增加并不能完全抵消位点阻挡导致的活性位点显著损失。在这项研究中，研究人员对 Pt (111) 上的两种 Zn 基氧化物薄膜进行了综合实验和计算研究：一种是致密的、类似石墨烯的 ZnO 薄膜，另一种是多孔的、蜂窝状的 Zn6H5O5结构。研究人员以 CO 吸附作为探针反应（与许多工业催化反应相关），揭示了这些薄膜对 Pt (111) 表面的不同影响。类似

  来源：Chem Catalysis

  时间：2025-02-19

• 通过简便且通用的镍电催化亲电偶联反应合成烯丙基锗

  整体概况锗存在于多种药物分子和功能材料中。在这项研究中，我们介绍了一种协同作用的镍电催化方法，该方法利用烯丙基碳酸酯和氯锗作为亲电试剂，在温和条件下实现烯丙基基团的锗化反应。这种方法为烯丙基锗及其烯丙基锡衍生物的合成提供了一种高效且模块化的途径，具有高选择性和广泛的官能团耐受性，从而扩展了有机锡和锗化学的研究领域。亮点•镍电催化的亲电试剂交叉偶联•温和的催化条件避免了过量还原剂的使用•利用广泛可获得的原料生成C–Ge键•密度泛函理论（DFT）计算提供了对反应路径的详细理解总结有机锗在有机化学中发挥了重要作用，开发有效的合成策略对于推进其应用至关重要。然而，通过亲电偶联反应制备烯丙基锗的方法尚未

  来源：Chem Catalysis

  时间：2025-02-19

• 废弃聚合物助力光催化产 H₂O₂及自芬顿反应：污水净化新突破

  水体重的难降解污染物威胁着人类健康和环境可持续性。高级氧化工艺（AOPs）利用过氧化氢（H₂O₂）去除污染物十分有效，但传统蒽醌法生产 H₂O₂耗能大且破坏环境。光催化产 H₂O₂提供了一种绿色、可持续的替代方法，将 H₂O₂生成与原位用于高级氧化结合，是去除水体污染物的一条很有前景的途径。然而，其效率受限于电荷载流子分离效果差。像乙醇这样的空穴清除剂虽能改善性能，但会带来额外的环境和经济负担。废塑料是一种可免费获取的生产 H₂O₂的原料，同时还能解决塑料垃圾管理和资源利用问题。在这项研究中，研究人员利用工业废水中常见的污染物聚乙烯醇（PVA）作为高效产 H₂O₂的资源。PVA 独特的结构形成

  来源：Chem Catalysis

  时间：2025-02-19

• 烯醇的配体促进镍催化双碳官能化：开启生物活性化合物模块化合成新路径

  鉴于醇是生物活性天然产物和市售药物中最常见的官能团，通过烯醇的双官能化获得含醇结构极具吸引力。研究实现了大位阻 Amacac 促进的 Ni(II)催化烯醇的 1,2 - 芳基烷基化和 1,2 - 烯基烷基化反应，以醇羟基为天然导向基团，区域选择性良好。该方法为生物活性化合物和含醇合成中间体的模块化合成开辟了新途径。烯醇的双碳官能化以游离烯醇的烯烃为底物；β- 二酮配体对高反应活性和区域选择性至关重要；反应得到的醇产物可转化为其他化合物；底物范围广泛，包括生物活性分子的关键中间体。以芳基 / 烯基硼酸和烷基卤为偶联伙伴，实现了醇导向的烯醇 1,2 - 双碳官能化。市售的大位阻 3 - 戊基 β-

  来源：Chem Catalysis

  时间：2025-02-19

• 手性铱 (III) 卟啉配合物催化烯烃的高非对映选择性和对映选择性环丙烷化：开启手性催化新征程

  金属卟啉催化的卡宾转移反应是最重要的催化不对称转化反应之一。虽然金属自由基催化在不对称环丙烷化中占主导地位，如张的卟啉所证实，但金属卟啉催化的双电子过程缺乏通用的手性卟啉骨架。在此，报道了由铱配合物 [Ir (Por∗)(CO) Cl]（由具有 C4对称性的轴向手性 β- 芳基卟啉支撑）实现的烯烃与 2,2,2 - 三氯乙基 α- 芳基重氮乙酸酯的不对称环丙烷化反应。该反应能以高产率和优异的对映选择性生成一系列单一非对映异构体的 1,1,2 - 三取代环丙烷。这项工作突出了 β- 轴向手性卟啉在催化不对称转化发展中的潜力。对手性卟啉 - 金属配合物（M = Co、Rh、Ru、Fe）催化烯烃的不

  来源：Chem Catalysis

  时间：2025-02-19

• 综述：阳极反应对 CO2阴极电羧化的重要性

  ### 电羧化技术的重要意义化学制造在全球碳排放中占比颇高，且耗能巨大，这给实现可持续发展带来严峻挑战。在此背景下，电羧化技术脱颖而出，它利用可再生电力，将有害的二氧化碳（CO2）转化为有价值的产品，比如羧酸。羧酸在制药和塑料生产等领域至关重要，所以电羧化技术对构建可持续的碳中性经济意义非凡。传统方法的困境与挑战在电羧化领域，传统方法常使用牺牲阳极。虽然这种方式较为常见，但却存在诸多问题。一方面，牺牲阳极容易导致阴极钝化，影响反应的进行；另一方面，其消耗较快，需要频繁补充，这大大限制了该方法在长期应用中的可行性，不利于电羧化技术的大规模推广。应对挑战的创新策略为解决传统方法的难题，科研人员积极

  来源：Chem Catalysis

  时间：2025-02-19

• 近红外发光新突破：晶格调制提升铥窄带发光效率助力反射吸收生物成像

  近红外（NIR）光在生物医学领域备受关注，不同 NIR 波长可用于诊断和治疗，对应特定发色团在 NIR 光源下的吸收。尤其是在大脑神经活动的无创高分辨率成像中，氧合 / 脱氧血红蛋白作为关键光感受器可在 NIR 照射下显现。传统由 Cr3+和 Ni2+激活的荧光粉产生的 NIR 光，外量子效率（EQE）低且具有宽带特性，这会因组织复杂微观结构导致信噪比低。镧系元素（Ln3+）具有尖锐发射峰的独特优势，被视为高分辨率成像中具有高分辨能力的潜在红外发光材料。因此，研究人员开发了一系列锶的精细调谐空位缺陷和立方岩盐结构中的局部无序，以实现固态下的高量子效率。结果表明，NIR 发射与晶体结构直接相关。

  来源：Chem

  时间：2025-02-19

• 基于簇结构的氧化还原响应型超原子MRI造影剂研究

  磁共振成像(MRI)作为诊断利器，其效能高度依赖造影剂(CA)性能。科学家们突破性地构建了三叉戟状铁/锰四核金属簇——这些由N-2-嘧啶亚胺酰-2-嘧啶脒螯合物稳定的"超原子"结构，在生物介质中展现出惊人稳定性。这些智能探针不仅能通过氧化还原反应动态调节MRI信号增强效果，更创新性地采用T1加权与T2加权成像的比值法，实现了活体肿瘤氧化还原状态的半定量可视化。这种兼具"分子开关"特性和多核协同效应的设计，既解决了传统过渡金属CA易解离的痛点，又为无创监测组织微环境生化变化开辟了新途径。研究团队通过综合光谱学、电化学、磁学分析及体内外实验证实，这类异金属簇可作为新一代"会思考"的分子造影剂，其氧

  来源：Chem

  时间：2025-02-19

• 基于螺旋多芳族胶囊的远程光学手性转移：生物传感与不对称合成的新突破

  在神奇的化学世界里，螺旋结构可是个 “大明星”。从微观的 DNA 双螺旋，到蛋白质的复杂折叠，它在生命的舞台上扮演着至关重要的角色。科学家们受到这些天然螺旋结构的启发，制造出了各种人工螺旋分子组装体，想把它们用在光学材料领域。但尴尬的是，这些人工螺旋虽然造出来了，可它们内部空间的 “潜力” 却没被好好挖掘，尤其是在作为手性光学纳米工具方面，进展很缓慢。为了改变这一现状，东京工业大学创新研究学院化学与生命科学实验室等机构的研究人员挺身而出，开展了一项极具创新性的研究。他们成功制备出了新型多芳族胶囊，这种胶囊有着独特的右手或左手四重螺旋结构，就像一个个精心设计的 “分子容器”，而控制它们螺旋方向的

  来源：Chem

  时间：2025-02-19

• 在共价有机框架中调控多金属杂原子实现烯烃化合物高效氧化：开辟催化合成新路径

  在合成化学领域，定量调控不同金属中心的位置以产生协同 / 串联 / 合作效应在技术上颇具挑战。研究人员通过在共价有机框架（COFs）的孔壁上引入嘧啶基团，制备出具有高分辨螯合位点的晶态、多孔 COFs。利用有机支柱的可变形排列和分子配位印迹策略，实现了对不同金属物种的特异性识别，使不同金属离子能按比例对接在 COF 骨架上。这种多杂核掺杂的 COFs 兼具可设计性、高活性和可回收性，催化性能优于目前已知的其他催化剂。异相多核催化剂虽具有高选择性、级联生产和特定化学转化等明显优势，但因其结构高度复杂而难以合成。在此，研究人员通过在 COFs 孔壁引入嘧啶基团，制备出具有高密度螯合位点的晶态、多孔

  来源：Chem

  时间：2025-02-19

• 逆向热力学光控分子开关：Securingine B合成推动光响应材料设计新范式

  这项突破性研究揭示了securinega生物碱家族中secu'amamine D与securingine B这对异构体间的独特光热互变机制。通过精准调控三重态能量（triplet energy），团队首次实现热力学稳定态secu'amamine D向逆向热力学产物securingine B的清洁光化学转化——在紫外光照下，利用securingine B更高的三重态能量特性，使平衡向 contra-thermodynamic 方向移动；而在热力学平衡条件下，反应则逆向再生secu'amamine D。基于此发现，研究人员创新性地在securinega骨架引入推拉电子系统（push-pull sy

  来源：Chem

  时间：2025-02-19

• 突破！首次捕获双磷自由基三阴离子，揭示铀 - 磷强反铁磁耦合新机制

  在化学的奇妙世界里，氮和磷这对位于元素周期表第 15 族的 “兄弟”，有着截然不同的性格。地球上的氮气，以稳定的三键形式大量存在，而磷元素却更倾向于形成单键的同素异形体，比如白磷和红磷。科学家们对氮的多种氧化态研究已久，受此启发，他们也渴望探索磷的不同氧化态，尤其是双磷（P2）的奥秘。此前，虽然已经发现了P2的多种电荷态，但P23−自由基三阴离子却一直 “深藏不露” ，难以被捕获和研究。这是因为主族双原子自由基本身就不稳定，再加上较大的负电荷，使其更易发生歧化或分解反应。然而，这个神秘的P23−却可能蕴含着巨大的能量，它在分子磁性领域或许有着独特的作用，就像它的 “近亲” N23−能赋予稀土配

  来源：Chem

  时间：2025-02-19

• 金属有机框架 JNU-2：从 BTEXs 一步制备邻二甲苯，开启高效分离新篇

  金属有机框架（MOFs）因其精确可控的孔径，极大地丰富了分子筛材料的多样性。本文报道了一种通道 - 孔互连的 MOF（JNU-2），可在单次吸附过程中，直接从六组分 BTEXs（苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯（o-xylene）、间二甲苯、对二甲苯）中制备邻二甲苯。单独吸附测量表明，JNU-2 对邻二甲苯完全排斥，对其他 BTEXs 有基准吸附。竞争吸附研究揭示，其对其他 BTEXs 相对邻二甲苯的吸附选择性创历史新高。气相穿透实验证实了它从 BTEXs 中筛分邻二甲苯的卓越分离潜力。进一步研究发现，室温下将 10 克 JNU-2 浸泡在 18 毫升含 90% 邻二甲苯的 BTEXs 溶液中，可实现

  来源：Chem

  时间：2025-02-19

• 弯曲四氨基四硼烷环在四种电荷状态下的结构稳定性研究

  在硼化学领域，电子精确的硼-硼键环状化合物因其独特的电子结构和潜在应用价值备受关注，但长期以来面临合成效率低、结构稳定性差等挑战。传统硼化合物倾向于形成缺电子的多中心键，而具有经典双中心双电子σ键的硼环体系极为罕见，这限制了对其电子调控和功能化探索。尤其对于四硼烷环体系，此前仅能通过低产率（18%）的Wurtz反应获得，且其氧化还原行为与结构演变规律尚未阐明。德国维尔茨堡大学的研究团队通过系统优化还原条件，以41%的收率高效合成了环状四硼烷B4(NCy2)4（1），并首次揭示了该化合物在四种电荷状态（中性分子、自由基阳离子、自由基阴离子和二价阴离子）下均能保持"蝴蝶型"褶皱结构。研究通过X射线

  来源：Chem

  时间：2025-02-19

• AI 驱动从头设计的荧光素酶开启多重生物发光成像新时代

  生物发光技术能在活生物体中进行高灵敏度、非侵入性成像，且无需外部激发。但过去几十年，天然荧光素酶因蛋白质折叠不佳、体积大、依赖 ATP、效率低等问题，限制了发光技术的潜力。研究利用 AI 驱动的从头蛋白质设计，创造出新一代荧光素酶催化剂 neoLux 系列。它相比天然荧光素酶有诸多优势，如体积小、稳定性强、不依赖辅助因子、细胞表达高效、催化效率高、底物正交性独特等。此外，还通过计算设计出 neoLux - 荧光蛋白福斯特共振能量转移（FRET）融合体，可在细胞内和体内进行同步多参数成像。这种开创性方法打造出统一的发光工具包，能在体内对癌症异质性进行多色追踪，为复杂生物学发现奠定基础。

  来源：Chem

  时间：2025-02-19

• 约束型镓烯-镍(0)界面协同氢化催化：地球丰产金属双中心机制实现炔烃高效半氢化

  在化学合成领域，炔烃选择性半氢化生成烯烃是构建复杂分子骨架的关键反应。传统Pd基催化剂虽高效但面临贵金属稀缺、过度氢化等问题，而现有非贵金属催化剂又难以兼顾活性和选择性。更棘手的是，异相催化剂虽已实现Ga/Ni合金催化，但其作用机制仍如"黑箱"难以解析。这一困境激发了德国慕尼黑工业大学Till L. Kalkuhl、西班牙马德里康普顿斯大学Israel Fernández与Terrance J. Hadlington团队的研究兴趣——能否设计分子级双金属催化剂，既保持异相催化剂的高效性，又能通过均相体系阐明机制？研究团队采用DFT计算与动力学分析相结合的方法，利用变温核磁共振（VT-NMR）和

  来源：Chem

  时间：2025-02-19

• 抗原空间匹配多适配体纳米结构：阻断冠状病毒感染与缓解炎症的新希望

  新冠疫情（SARS-CoV-2）、中东呼吸综合征（MERS）等疫情的爆发，凸显出针对突发人冠状病毒（HCoVs）制定应急策略的紧迫性。HCoVs 常引发肺部炎症，因此抑制病毒感染并减轻炎症反应至关重要。受构象表位匹配启发，研究设计出一种全新的抗原空间匹配多适配体（ASM-pApt）纳米结构，能精准匹配新冠假病毒（PsV）上的多个刺突蛋白。结果表明，与单价适配体相比，ASM-pApt 的解离常数（KD）降低超 1000 倍，病毒半抑制浓度（IC50）提升超 100000 倍，达到 89.7 fM（fmol/L） 。此外，通过负载多酚和壳聚糖（CS），该多适配体展现出抗炎和长效药物保留特性，未来有

  来源：Chem

  时间：2025-02-19

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