铝催化剂实现 l-LA 与 6/7 元环状碳酸酯的序列可控共聚
研究以(氨烷基)吡啶-酚氧基铝甲基配合物为催化剂,在熔体与本体条件下实现 l-LA 与 6 元碳酸三亚甲基酯(TMC)、7 元环状 1,4-丁二醇碳酸酯(CBC)的 ROCOP,得到共聚单体含量与 PLA 链段序列长度可调的 poly(LA-TMC) 和 poly(LA-CBC) 共聚物。
推荐理由:通过铝催化剂调控 l-LA 与环状碳酸酯的序列结构,读者可了解序列分布如何影响共聚酯的热机械与降解性能。
研究以(氨烷基)吡啶-酚氧基铝甲基配合物为催化剂,在熔体与本体条件下实现 l-LA 与 6 元碳酸三亚甲基酯(TMC)、7 元环状 1,4-丁二醇碳酸酯(CBC)的 ROCOP,得到共聚单体含量与 PLA 链段序列长度可调的 poly(LA-TMC) 和 poly(LA-CBC) 共聚物。
推荐理由:通过铝催化剂调控 l-LA 与环状碳酸酯的序列结构,读者可了解序列分布如何影响共聚酯的热机械与降解性能。
采用光学技术测量了熔融态单轴拉伸后多个牌号聚乳酸(PLA)的热扩散率张量分量,并结合拉伸应力、密度、热容与结晶度数据,检验了应力-热导率规则在无定形与半结晶 PLA 中的适用性。该规则给出热导率张量与应力张量之间的线性关系。
研究考察了聚酰胺 6(PA6)结晶度如何控制环氧树脂(ER)/PA6 界面的反应区发展与粘附强度。低结晶度 PA6 因反应性环氧组分更易渗入非晶区,反应区明显更宽;高结晶度 PA6 则把共价酯键或氨酯键的形成限制在狭窄界面区。楔形试验显示,低结晶度 PA6 层压板的断裂能显著更高,说明决定粘附性能的是界面反应区的空间范围与连续性,而非仅界面密度。
推荐理由:原文用 AFM、红外与 XPS 揭示 PA6 结晶度如何决定环氧界面反应区宽度与粘附强度,可迁移到热固/半结晶界面设计。
用介观计算机模拟研究了两亲性微凝胶在油水界面的行为,其网络每条子链均为双嵌段共聚物链。吸附到界面后,微凝胶不仅发生形变,还出现内部微相分离,且该分离完全由两种不互溶液体的不相容性驱动,而非嵌段间不相容。单层压缩时,形貌从高度交联粒子的沿压缩轴取向的层状畴转变为弱交联粒子的洋葱状结构,一维结构因子与二维衍射图证实了层状纳米畴的出现。
在富水 AlCl3 溶液中,DMSO、DMA、DMF 通过氢键与 Al 配位水发生偶极–偶极作用,扭曲 [Al(H2O)6]3+ 溶剂化壳层,从而在不直接配位的情况下提高 Lewis 酸性 Al 中心的可及性,去屏蔽能力依次为 DMF < DMA < DMSO。
研究重新审视磷酸三钾介导的苄醇条件,发现苄醇原位生成的苯甲醛起关键氧化还原作用,通过此前未表征的机理促进聚合物 C–N 键形成亚胺离子,再经水解与碱促进消除分别断裂 C═N 和 C–O 键,从而回收双酚 A 并释放连接用二胺。碳纤维乃至玻纤织物均得以保留,回收碳纤维织物被再制为第二代复合材料,质量与力学性能接近原生。该机理认识或有助于热固性材料中选择性二胺回收策略的开发。
推荐理由:原文给出苯甲醛作为氧化还原介体选择性断裂 C–N 键的机理,读者可据此理解胺固化环氧回收条件为何需要空气。
研究设计了一类基于二亚胺鎓(DB)的双阳离子纳米试剂(DB·2X,X = TFSI⁻、B(C₂O₄)₂⁻或BF₄⁻),用于1700 nm激发的光声成像。DFT计算显示双阳离子DB²⁺的激发能降至1.24 eV、振子强度增至f = 1.11,单晶X射线衍射表明DB·2X聚集体中分子间距大于5.0 Å,有利于非辐射跃迁。
推荐理由:原文给出二亚胺鎓双阳离子纳米试剂的分子设计与1700 nm激发成像结果,可了解NIR-IIb光声成像的造影剂思路。
研究建立了一套可解释的离子化脂质发现框架,结合模块化可降解脂质化学、高通量表型分析、机器学习、虚拟库扩展与独立体内验证。从 520 个脂质库出发,用 HeLa 细胞萤火虫荧光素酶(Fluc)表达数据训练 XGBoost 模型,借助理化描述符与分子指纹在 10,920 个虚拟空间中优先筛选体外转染活性更高的候选物,体内表型分析确定 PA97MD101 为先导离子化脂质。
推荐理由:可解释 AI 框架从 520 个可降解脂质中筛出 PA97MD101,并给出体内肝脏 mRNA 递送与 Cas9 敲低数据。
含手性嵌段的嵌段共聚物可自组装形成螺旋相(H*),三嵌段共聚物则形成交替 gyroid 相(GA),手性可控,经电子断层扫描证实。含聚乳酸的体系被用作代表,通过 ECD 追踪分子手性、C═O VCD 追踪构象手性、电子断层扫描表征相手性,C–O–C VCD 揭示链间手性相互作用。借助非共价手性诱导,将手性掺杂剂与无手性嵌段结合,可由无手性嵌段共聚物获得手性可控的 H*。
研究以蒽–马来酰亚胺加合物为机械力响应基团,通过 ADMET 与 1,10-十一碳二烯共聚得到聚烯烃,在超声、球磨和压缩下表现机械荧光行为。对不饱和骨架氢化后得到半结晶聚乙烯,压缩下机械力响应基团活化效率明显提升。DSC 与 WAXS 分析表明,这一提升来自结晶度提高与链段运动受限,从而抑制能量耗散、更有效地把机械力导向机械力响应基团活化。
推荐理由:用 ADMET 与骨架氢化把机械力响应基团引入聚烯烃,并给出结晶度与活化效率的对应关系。
一种3D打印光热弹性支架与脱细胞口腔黏膜细胞外基质互穿水凝胶网络耦合的动态生物正交类器官平台,通过click chemistry锚定细胞并包封水凝胶,将口腔癌细胞与巨噬细胞空间组织为区室化癌症–免疫微环境。
研究团队通过香豆素衍生物与硼的无溶剂共价偶联,开发出可放大至公斤级的室温磷光(RTP)材料,最大磷光寿命超过 2 s,余辉可见长达 30 s,且发射颜色可调。刚性 B-O-C 键在空间上隔离发光中心,抑制能量转移并保留时间上独立的衰减通道,为高熵时间分辨编码提供前提。
推荐理由:原文给出无溶剂公斤级合成路线与超过 2 s 的磷光寿命,读者可据此判断这类硼基 RTP 材料的可放大性。
研究采用不对称异构化策略设计出两种双不对称异构二聚体受体QCl-YF和QF-YCl,其中QF-YCl具有更强的ICT效应、更大的电子-空穴空间分离和更高的偶极矩,促进了LE/CT杂化并改善给体/受体相容性与成膜形貌。基于QF-YCl的器件实现20.23%的PCE,高于QCl-YF的19.60%,为二聚体基二元有机太阳能电池的最高效率。
推荐理由:原文给出两种不对称异构二聚体受体的ICT与形貌差异,读者可据此理解二聚体受体效率突破20%的设计思路。
作者提出一种固定化功能平台(IFP),把具有强 Lewis 酸性 Li+ 位点的难溶锂盐直接负载到芳纶骨架隔膜上,绕开传统溶解—扩散限制,形成薄且富 LiF 的固态电解质界面(SEI)。
推荐理由:作者把难溶锂盐固定在芳纶隔膜上,绕开溶解度限制,为高能量密度锂电池提供了一条可放大的界面调控路线。
研究团队用顺序层压策略构建由受体富集层、本体异质结核心和给体富集层组成的准n-i-p活性层,最优器件PCE达20.58%,认证效率20.07%。该垂直结构形成级联能级排列并保持界面完整性,促进电荷提取、抑制复合损失,从而提升开路电压、短路电流密度和填充因子。该结构已在不同给体富集层、BHJ核心和受体富集层组合上成功制备,显示出较广的材料适用性。
推荐理由:顺序层压构建准n-i-p活性层的路线,为反式有机太阳能电池的界面损失与电荷提取提供可迁移的工艺思路。
一种电荷增强氢键-卤键(HBeXB)平台通过强化σ-空穴亲电性来解锁反应活性。机理、光谱与计算研究揭示氢键、卤键与非经典C–H相互作用形成的协同网络带来优异催化速率,其模块化骨架设计为下一代有机催化提供了通用策略。
研究报道了一种基于双扩散限制架构的可穿戴汗液传感装置,通过硅烷网络包覆的乳酸氧化酶层与聚氯乙烯层协同调控汗液中乳酸的扩散,延缓酶饱和,将汗液乳酸的线性检测范围扩展至0–60 mM。
推荐理由:该工作把双扩散限制界面用于汗液乳酸检测,并给出33例危重患者的汗血乳酸配对验证结果。
一种脑内皮细胞膜包覆的 ROS 响应仿生纳米平台 NP@D+M 可共递送 VDAC1 抑制剂 DIDS 与线粒体分裂抑制剂 Mdivi-1,在 H2O2 升高条件下加速释药。
载有瑞戈非尼与 erythrodiol 的载脂蛋白 B 片段修饰纳米粒 ApoBf-R/E@NPs 靶向低密度脂蛋白受体,在胶质母细胞瘤模型中经双重代谢干扰抑制肿瘤干性并重塑抗肿瘤免疫。
研究团队开发了负载小檗碱(BBR)的双动态交联纳米凝胶 BBR@MPN-NGs,将单宁酸(TA)-锌金属多酚网络与羧甲基壳聚糖/醛基化 PEG 的 Schiff 碱网络结合,兼具抗氧化、抗炎与润滑功能。
推荐理由:双动态交联纳米凝胶把抗氧化、抗炎与润滑整合到单一平台,并给出角膜滞留 24 h 与小鼠模型对照数据。
高恶性骨肉瘤(OS)细胞在铁死亡压力下分泌富含ENO1的细胞外囊泡(EVs),后者增强肿瘤细胞抗氧化能力,并向巨噬细胞和中性粒细胞传递铁死亡抵抗,形成免疫抑制微环境。
研究将抗 TNF-α 单抗 infliximab(IFX)包封于脂质中间相(LMP)凝胶基质中,设计直肠与口服两种剂型用于溃疡性结肠炎的结肠靶向递送。口服剂型通过 3D 打印或肠溶胶囊封装制备,理化表征揭示了中间相自组装与 IFX 在生物相关流体中释放行为的关系。直肠凝胶表现出强粘附性,肠溶胶囊实现有效结肠靶向;在预防性治疗中,LMP 制剂较皮下注射 IFX 显著减缓疾病进展与严重炎症。
研究以氯哌斯汀(Clo)为OXPHOS抑制剂,构建了Asp8修饰的ROS响应PEG胶束(Clo/Asp8-PMK-MCs,约220 nm,−3.60 ± 0.09 mV),在氧化条件下可解组装并加速释放Clo。该胶束在体外抑制破骨细胞分化与骨吸收,同时Asp8-PMK-MCs促进成骨细胞分化与基质矿化。在去卵巢小鼠中,Clo/Asp8-PMK-MCs减轻骨丢失、保留骨小梁微结构并降低骨吸收标志物。
综述聚焦水凝胶成型微针(HFMN)储库贴片这一多层集成器件架构,用于亲水性生物大分子的可控透皮递送,以突破角质层对大分子被动运输的限制。重点讨论纤维素衍生物、海藻酸盐、壳聚糖(CS)、PEO、羧甲基壳聚糖(CMCS)和氧化多糖等可持续聚合物,以及加压纺丝(PG)等可规模化制造路线。
研究以二苯并富烯为核心骨架,在共轭延伸位引入芘、四苯基乙烯和三种异构咔唑基团,两侧分别接苯基与区域异构三氟甲基苯基,构建了20个芴基荧光化合物,其中13个为少见的三色力致荧光变色发光体。
推荐理由:原文给出20个芴基荧光分子的筛选流程与双向三色力致变色结果,可了解分子调控与信息存储的对应关系。
研究报道了聚芳基咪唑鎓膜(QAI-x),通过芳基侧挂的位阻屏蔽咪唑鎓阳离子并避免引入苄基阳离子—聚合物连接,配合无醚聚芳烃主链,同时提升化学稳定性与尺寸稳定性。
推荐理由:原文给出芳基侧挂位阻屏蔽咪唑鎓的设计思路与 4000 h 碱稳定性数据,可据此判断 AEM 阳离子设计路线。
研究报道了一种由衣康酸与尸胺合成的吡咯烷酮基星形聚酰胺,其凝聚层在 Ca²⁺ 诱导的反常盐溶效应下形成带正电表面,光散射体的分散稳定性比常规 PNIPAM 高 20 倍以上,并在 5 mol/L 盐浓度下保持稳定。
推荐理由:星形生物聚酰胺凝聚层在 5 mol/L 盐浓度下仍保持分散稳定,为电热响应智能窗提供了一种不同于 PNIPAM 的体系。
研究提出一种序列可控聚合物(SCP)合成新策略,在多单元大环内酯中引入相邻乙醇酸酯单元以提高酯的反应活性。DFT 计算与模型反应表明,乙醇酸酯官能团紧邻酯基时可提升其反应活性,从而实现选择性开环。基于此,作者以含环状聚酯的大环内酯为单体,在酯交换催化剂 tBuOLi 和 DBU 作用下通过开环聚合(ROP)制备了序列可控聚合物。
推荐理由:通过在多单元大环内酯中引入相邻乙醇酸酯单元提高酯反应活性,为序列可控聚酯提供了一条选择性开环的合成路线。
研究团队提出一种仿海黄瓜真皮的胶原-海藻酸盐双网络弹性体水凝胶(CoDE),将共价交联的胶原冷冻凝胶骨架与离子交联的海藻酸盐牺牲网络结合,兼具生物相容性与可生物降解性。
推荐理由:原文给出胶原-海藻酸盐双网络水凝胶的压缩致密化与离子锁定机制,可了解其可编程力学区间。
研究报道了一种无溶剂机械化学共聚策略,可在纳米Al、B4C和ZrB2等第13族及相关填料表面直接构建含硫聚合物涂层,利用缺电子金属/类金属位点与富电子硫基团之间的Lewis酸碱配对实现界面工程。
推荐理由:无溶剂机械化学共聚把含硫聚合物直接包覆到第13族及硼化物填料表面,为界面改性提供了一条可迁移的路线。
研究构建了半乳糖功能化Gal24树枝状聚合物经CuAAC click chemistry偶联索拉非尼的Gal24-TPP-Sora双靶向纳米平台,可同时靶向去唾液酸糖蛋白受体与线粒体。在Hep3B细胞中,该体系提升索拉非尼水溶性与线粒体蓄积,诱导线粒体功能障碍,表现为超氧化物升高、ATP耗竭、膜去极化及凋亡增强,并显著抑制增殖、迁移与克隆存活,效果优于游离索拉非尼。
Nature Materials 刊发评论指出,在单一分子网络中整合不同的编织拓扑,可产生耦合的变形模式和自适应吸附行为。文章认为这标志着研究重心从构建分子拓扑转向利用拓扑实现功能。
推荐理由:文章讨论把不同编织拓扑整合进同一分子网络后产生的耦合变形与自适应吸附行为,可了解拓扑结构从构建走向功能利用的思路。
研究者利用强缔合离子对与弱极性硅氧烷主链之间的热力学不相容性驱动自发微相分离,制备出聚集体结构参数可调的聚硅氧烷超分子弹性体。SAXS、TEM 和 AFM 显示不同聚集体结构存在明显差异,且与流变和松弛行为趋势一致。
推荐理由:原文把聚硅氧烷超分子弹性体的聚集体尺寸、间距与连通性同模量、能量耗散和缺口敏感性对应起来,可供设计参考。
研究提出一种在聚合物薄膜中生成纳米粒子表面浓度梯度的方法,机制是迁移率梯度驱动纳米粒子定向漂移。作者以 PVB/Fe-TiO2 为模型体系,用紫外光照诱导迁移率梯度,并通过荧光寿命成像显微(FLIM)进行可视化,随后在 PVB/二氧化硅体系中验证了该机制的普适性。该方法为设计具有定制功能特性的聚合物纳米复合材料提供了一条简便通用的途径。
推荐理由:原文用紫外光照在 PVB 薄膜中造出迁移率梯度,为纳米粒子定向迁移提供了一条无需外加场的路径。
研究提出以高蒸气压锌介导的气相化学插层策略,稳定 MXene 中 Ti、Nb、V 等不饱和 d 轨道过渡金属,再与 Al、Ga、In 金属蒸气在高温下反应形成层间键合,得到一类超薄层状非范德华固体。
推荐理由:气相化学插层用 Zn 稳定 MXene 过渡金属,再与金属蒸气反应生成非范德华固体,方法可放大到连续薄膜。
一种ZnO增强层与纤维素复合的无机-有机复合隔膜,通过ZnO上缺电子Zn位点与纤维素极性羟基间的双向电荷转移锚定溶剂分子,将Mg2+溶剂化鞘重构为独特的单簇结构,诱导形成致密超薄且富无机的SEI。组装的Mg||Mg对称电池循环寿命超过2000 h,过电位极低,并在多种电解液体系中保持稳定兼容。
研究报道了共价有机框架(COF)中首个 NO2 吸附等温线,以联苯-3,3′,5,5′-四甲醛与对苯二胺反应合成三维 COF PKU-800。粉末 X 射线衍射、超极化固态 NMR 与建模显示其为三重互穿 qtz 型框架,含约 8% 缺失醛缺陷和约 16% 端氨基。
推荐理由:原文给出三维 COF PKU-800 的 NO2 吸附等温线与穿透数据,可据此比较其与现有吸附剂的容量区间。
研究团队开发了可注射的植物成分/纳米酶水凝胶 CGHD,在近红外照射下触发级联催化反应清除 ROS,并下调鞘氨醇与鞘氨醇激酶-1,从而打断驱动肿瘤再生的炎症—代谢反馈回路。在术后乳腺癌模型中,CGHD 加速伤口愈合并显著抑制残余肿瘤的复发与转移。多组学分析显示其缓解氧化应激、重塑鞘脂代谢并抑制 NF-κB 与 TNF 信号,降低 IL-6 与 TNF-α 表达、提高 IL-10 水平。
推荐理由:原文给出可注射植物成分/纳米酶水凝胶在术后乳腺癌模型中抑制复发与转移的多组学证据,可了解其作用机制。
研究设计了一种对称茚并咔唑二聚体(DIC),利用面-面与边-边协同的双向π–π堆叠引导分子有序长程组装,而非无序聚集。基于该自组装单分子层模板的反式钙钛矿太阳能电池获得26.33%的最高PCE和86.62%的填充因子,1600 h后仍保持初始效率的85%以上;而不对称的茚并咔唑-咔唑偶联物(ICCB)则出现随机聚集与不完全钝化,PCE仅为24.80%。
推荐理由:原文给出对称与不对称二聚体自组装单分子层的对比,读者可据此理解分子对称性对钙钛矿界面组装的影响。
研究在商用聚丙烯上构建 UiO-66@F-COF@Ni 核壳中间层,制备出配位门控的阴离子筛分隔膜。其中 UiO-66 核提供多孔传输通道,氟化亚胺连接的 COF 壳形成极性离子调控界面,引入的 Ni2+ 配位中心与 PF6- 相互作用以调控阴离子迁移与界面分解。
推荐理由:原文给出配位门控阴离子筛分隔膜在锂金属电池中的循环数据,可据此判断其在高倍率与高压体系中的适用性。