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10月8日周四
  1. Angewandte Chemie International Edition62

    浓硼酸盐电解质在石墨电极上实现约 90% 选择性己二腈电合成

    研究报道浓硼酸盐电解质可显著提升丙烯腈电二聚制己二腈的效率,在无毒的石墨电极上实现约 90% 选择性和 77.9% 法拉第效率。结合原位 Raman、ATR-SEIRAS 与 ¹¹B NMR 分析,作者指出高浓度下形成的多硼酸盐物种既作为缓冲剂稳定局部 pH、抑制 3-羟基丙腈生成,又促进形成适度氢键结合的水分子作为质子供体,加速丙烯腈向己二腈转化的电荷转移。

    推荐理由:用原位 Raman、ATR-SEIRAS 与 ¹¹B NMR 说明硼酸盐聚集形态如何调控界面微环境,为有机电合成的电解质设计提供可迁移思路。

  2. ACS Nano62

    研究揭示废旧锂电池热解预处理中高分子与 NCM 正极的界面相互作用

    研究发现,废旧锂离子电池热解预处理时,PVDF 和隔膜释放的官能团会选择性吸附在 NCM 正极表面,改变有机物热分解路径并阻碍其完全挥发。这种界面作用促进晶格氧活化,与部分分解的碳质物种形成富氧碳质复合物,沿晶界形成致密包覆层,阻碍锂扩散。在硫辅助焙烧选择性提锂中,该界面结构使锂提取效率降至 80% 以下;提高氧分压可完全氧化碳质物种、去除界面屏障,使锂浸出效率恢复至 96.88%。

    推荐理由:研究揭示热解预处理中 PVDF 与隔膜同 NCM 正极的界面反应会阻碍锂迁移,为回收工艺设计提供依据。

  3. Macromolecules55

    从单链动力学到结构形成:跨缠结区(共)聚合物熔体的动态自洽场理论与分子动力学

    研究基于 Kremer–Grest 模型的分子动力学模拟与 reptation 理论,从单链结构因子弛豫动力学出发,为中等和强缠结的均聚物与二嵌段共聚物体系构建迁移率函数,并将其用于 DSCFT。

    推荐理由:从单链结构因子弛豫构建非局域迁移率函数,为 DSCFT 模拟缠结聚合物熔体结构形成提供可迁移的参数化思路。

  4. Advanced Functional Materials62

    用摩擦纳米发电机恒电荷谱表征聚合物介电体中的能量-空间陷阱态

    研究提出基于介质阻挡放电(DBD)的摩擦纳米发电机(TENG)恒电荷谱方法,用于解析聚合物介电体中的陷阱能量、密度与空间分布。旋转 TENG 提供高阻抗千伏级激励,每周期稳定转移电荷约 262 nC,针状电极几何与放电间隙兼顾稳定 DBD 形成与去陷信号可见性;耦合载流子-场模型可分离等离子体驱动背景,从而重建陷阱能量与密度。

    推荐理由:原文给出 TENG 恒电荷谱与热刺激电流法的偏差区间,并展示 PTFE 与 PA 的陷阱能级与空间分布差异。

  5. Advanced Functional Materials62

    侧链-受体双驱动 NIR-II AIEgen 用于骨肉瘤精准诊疗

    研究提出侧链-受体双驱动分子工程策略,构建九元 AIEgen 库并系统考察其光物理行为,建立结构—性能关系。优化候选 DFSQ-OTPA 采用二呋喃取代的硒二唑并喹喔啉受体,兼具长波长 NIR-II 发射、光热转换效率与 ROS 生成能力。在 NIR-II 荧光与光声双模态成像引导下,DFSQ-OTPA 纳米颗粒经 808 nm 激光照射实现原位骨肉瘤完全消融,并抑制肺转移,生物安全性良好。

    推荐理由:通过九元 AIEgen 库建立侧链与受体双驱动结构—性能关系,为 NIR-II 光诊疗分子设计提供可迁移思路。

  6. Advanced Functional Materials26

    基于 IDIC-4Cl 的化学反应驱动光电化学与比色双模式生物传感:无标记检测腺苷脱氨酶

    非富勒烯受体 IDIC-4Cl 的缺电子 C═C 键与 OH⁻ 发生亲核加成反应,无需适配体或抗体即可高选择性检测腺苷脱氨酶(ADA)。引入能级匹配的聚合物给体 D18 构建异质结,提升光生载流子分离;OH⁻ 诱导的化学转化可被 H⁺ 部分逆转,伴随颜色与光电流恢复。双模式平台对 ADA 的检出限为 0.54 U L⁻¹(PEC)和 2.98 U L⁻¹(比色),在人血清中回收率大于 89%。

  7. Advanced Functional Materials67

    水诱导拓扑离子凝胶实现超低滞后,用于足底压力传感与步态监测

    研究报道了一种水诱导拓扑离子凝胶(WTI),在丙烯酸/丙烯酰胺/[BMIM]Cl/H2O 体系中通过竞争性氢键调控,使刚性聚合物与离子液体缔合减弱,从聚集簇转变为动态自适应拓扑网络,从而提升弹性回复并降低能量耗散。

    推荐理由:原文给出水诱导拓扑离子凝胶的氢键调控机制与压缩、滞后、电导率数据,可据此判断其在动态压力传感中的适用性。

  8. Advanced Functional Materials73

    工业吹膜制备 Ag 掺杂 Cs3Cu2I5@PE 柔性 X 射线闪烁体膜

    研究报道了一种柔性 X 射线闪烁体膜 Cs3Cu2I5:Ag@PE,通过球磨与工业吹膜挤出制备,兼具规模化加工性与高发光效率。Ag 掺杂引起晶格膨胀并提高材料密度,从而增强 X 射线吸收与发光;该大面积挤出策略的 PLQY 达 75.4%,高于微图案化方法通常实现的 43.3% 最大量子效率。

    推荐理由:用工业吹膜挤出制备 Ag 掺杂 Cs3Cu2I5@PE 闪烁体膜,给出 PLQY、检测限与空间分辨率的量化对比。

  9. Advanced Functional Materials22

    水系锌离子电池多功能水凝胶电解质改性策略:从分子设计到器件应用的集成框架

    该综述提出水系锌离子电池(AZIBs)多功能水凝胶电解质的跨尺度设计框架,涵盖结构基础、多尺度调控策略与器件级应用。归纳了九类代表性调控策略,包括溶剂化调控、氢键重构、分级交联、有序传输通道、空间异质结构和动态双网络设计,并梳理了其在可穿戴电子、多功能集成器件及生理环境兼容生物电子中的应用。

  10. Advanced Functional Materials62

    不对称双层水凝胶致动器实现自感知、可编程驱动与动态防冰/除冰

    研究报道了一种环境自适应不对称双层水凝胶(PAS // PNIPAM/MXene),将可编程机械驱动、界面润滑与原位状态感知耦合起来。

    推荐理由:原文给出不对称双层水凝胶的结构设计与24 s脱冰、−15 °C保持柔性的对应关系,可据此判断这类软界面在动态防冰中的可用区间。

  11. Organic Letters60

    NHC 催化去对称化与动力学拆分实现轴手性四苯乙烯对映选择性合成

    作者报道了一种通过 NHC 催化前手性间苯二甲醛衍生四苯乙烯(TPE)去对称化,对映选择性构建轴手性 TPE 的方法。脂肪醇与酚类底物均适用,以良好收率和对映选择性得到阻转异构 TPE;机理研究表明去对称化是手性控制的关键,后续动力学拆分进一步提升对映选择性。克级合成与药物后期官能化验证了该方法的实用性。

    推荐理由:原文给出 NHC 催化去对称化与后续动力学拆分协同控制轴手性的路线,可迁移到其他阻转异构体系。

  12. Journal of the American Chemical Society74

    超支化聚离子液体网络实现拓扑自锁,冲击刚度提升 5858 倍

    研究报道一种拓扑自锁策略,通过构建超支化聚离子液体网络,使离子皮肤在冲击下从粘性链滑移状态(0.1 Hz 下剪切储能模量 G′ 约 12 kPa)转变为刚性玻璃态自锁状态(100 Hz 下 G′ 约 70.3 MPa),刚度提升 5858 倍。该离子皮肤同时具备抗冲击与高保真传感的潜力。作者称这一拓扑自锁路径无需依赖传统的颗粒堵塞或特定动态键,为软材料提供了新的防护思路。

    推荐理由:原文给出超支化聚离子液体网络在冲击下从粘性滑移转为刚性自锁的模量跃迁数据,可据此判断这类离子皮肤的应变速率响应上限。

  13. Advanced Materials22

    塑料废弃物光重整技术:从反应机理到人工光合作用系统

    太阳光驱动的塑料废弃物光重整可同时生成高附加值化学品、燃料和碳材料,其过程类似人工光合作用系统,以太阳能为驱动力、光催化剂为活性介质、废塑料为原料。该综述指出,光重整的实际效率受限于塑料预处理程度、惰性C─X键的活化能力以及目标产物选择性,并强调原位表征在揭示反应机理和指导高效反应体系构建中的关键作用。文章还梳理了当前瓶颈、缓解策略及优先研究方向。

  14. Advanced Materials38

    有机光伏中光电流生成与电压损失的统一热力学框架

    研究提出一个统一标度框架,用有效发射型电荷转移(CT)能量表征宽禁带有机光伏(OPV)中展宽DOS内的发射型CT流形特征能量。自由载流子能量(E_CS)被证明是近阈值条件下维持光电流的稳健热力学边界,独立评估的CT能量学与辐射电压损失分析高度一致。给体分子刚性对应CT弛豫/展宽减弱及有效CT激子结合能低于0.1 eV,可在近最小能量偏移下实现高效光电流生成。

  15. Advanced Materials62

    芴酮基共价有机框架 FO-Tp 以羰基位点实现高效光催化产过氧化氢

    研究者报道了含芴酮的共价有机框架 FO-Tp,作为光催化产 H2O2 的催化剂,其产率接近芴基 COF 的十倍,说明芴酮羰基对光催化氧还原起关键作用。芴酮羰基可捕获光生电子并形成持久的富电子自由基态,使 FO-Tp 在碱性条件(AQY = 30.40%,pH = 13,400 nm)和高浓度盐溶液中仍保持优异产 H2O2 性能。

    推荐理由:原文给出芴酮羰基作为氧还原活性位点的设计思路与产率对比,可据此判断这类 COF 光催化剂的性能区间。

  16. Advanced Materials62

    硒代噻吩修饰的DPP混合离子电子导体实现9.8 cm² V⁻¹ s⁻¹空穴迁移率

    研究者报道了一系列以脂肪族-乙二醇杂化侧链修饰的diketopyrrolopyrrole(DPP)基聚合物PDPP-4EG-T2与PDPP-4EG-Se2,并系统考察其结构对OECT性能的影响。

    推荐理由:原文给出硒代噻吩单元取代对DPP聚合物骨架平面性与掺杂下π–π堆叠的影响,并对应到空穴迁移率与µC*的具体数值。

  17. Advanced Materials62

    聚吡咯调控固态聚合物电解质实现室温 0.76 mS cm⁻¹ 离子电导率

    研究开发了聚吡咯调控的固态聚合物电解质 PPyPL,通过化学差异化的配位位点重构离子溶剂化结构:吡咯氮位点优先配位 Li+,PPy 主链上的氢位点与 TFSI− 阴离子相互作用,从而同时促进锂盐解离、加速 Li+ 传输并诱导 LiF/Li3N 富集界面形成。

    推荐理由:原文给出 PPy 调控固态聚合物电解质的配位设计与室温离子电导率、Li+ 迁移数等关键指标,可据此判断其在固态锂电池中的可行性。

  18. Angewandte Chemie International Edition62

    α-MoC 界面调控 Fe 单原子催化剂实现 O2 活化与木质素解聚

    研究者报道了 α-MoC/Fe–N4 催化剂,将 α-MoC 纳米颗粒与氮掺杂碳载体上的 Fe–N4 单原子位点界面结合,通过从 Fe 位点抽取电子密度削弱氧中间体吸附,并促进水解离提供局部质子,推动 *OH 向 H2O 转化。

    推荐理由:原文给出 α-MoC 与 Fe–N4 界面协同调控电子与质子的设计思路,可迁移到其他 M–N–C 单原子催化体系。

  19. ACS Nano12

    中科院苏州纳米所(SINANO)成立20周年:纳米科技创新的二十年

    中国科学院与地方政府于2006年联合建立苏州纳米技术与纳米仿生研究所(SINANO),专注应用导向基础研究与纳米技术产业化。该所依托Nano-X真空互联纳米技术工作站、纳米加工设施及纳米材料与器件表征平台等设施,在纳米光电材料与器件、纳米生物医药和功能纳米材料方向推动区域创新。值此20周年之际,SINANO将继续推进国际合作与青年人才培养,加速科技成果向产业竞争力转化。

  20. ACS Nano60

    双向剪切在聚合物基体中组装 ZIF-8 多面体超结构

    研究用双向剪切场在聚合物基体中对 ZIF-8 颗粒进行组装,借助动态配位与氢键作用形成粘弹性区间,使颗粒排列成晶面取向有序的晶格,同时实现平移与取向有序。所得大面积复合超结构反射强度接近 70%,并利用 ZIF-8 的固有微孔原位包封荧光客体,得到兼具结构色与荧光的薄膜,可用于多级防伪。

    推荐理由:双向剪切在聚合物基体中组装 ZIF-8 多面体超结构,为各向异性胶体有序组装提供了一条可迁移的加工路线。

  21. Biomacromolecules58

    可注射储臭氧水凝胶 O3@F@OHC 用于类风湿性关节炎治疗

    研究者开发了一种可注射储臭氧水凝胶 O3@F@OHC,将全氟聚合物 PFAM 共价引入氧化透明质酸与羧甲基壳聚糖的 Schiff 碱交联网络,通过 capture-and-lock 机制实现稳定臭氧负载与超过 48 h 的持续释放。

    推荐理由:原文给出臭氧负载与48 h缓释的对应关系,读者可据此判断这种储臭氧水凝胶在关节腔治疗中的可行性。

  22. Biomacromolecules62

    稻秆纤维素与木质素一体化升级为静电纺纳米纤维素化学电阻传感器和木质素纳米颗粒

    研究报道了一种稻秆一体化升级策略,将微晶纤维素转化为纳米纤维素(NC)并掺入罗丹明B(RhB)静电纺成非织造纤维网络,该网络凭借富羟基结构对CO2的选择性优于CH4,并能在酸性蒸气下调制RhB荧光。同时低密度木质素自组装成粒径314 ± 66 nm的木质素纳米颗粒,具广谱紫外屏蔽和抗氧化活性(IC50 = 0.25 mg mL−1),添加仅5 wt%即可将防晒霜SPF从32.5提升至104。

    推荐理由:稻秆纤维素与木质素被同时转化为静电纺纳米纤维传感器和木质素纳米颗粒,读者可看到一条生物质多产品利用路线。

  23. Biomacromolecules62

    仿生多肽实现热稳定室温磷光:α-螺旋与β-折叠杂化结构兼顾长寿命与热稳定性

    研究者以N-羧基内酸酐开环聚合合成具有可控二级结构的多肽,构建仿绿色荧光蛋白β-桶结构的“仿生限域结构”,用于室温磷光(RTP)材料。α-螺旋多肽因堆积不足几乎无余辉,无规卷曲虽限域致密、寿命长但热稳定性差,而α-螺旋与β-折叠杂化结构结合刚性主链与有序氢键,同时实现长寿命与优异热稳定性。

    推荐理由:通过NCA开环聚合调控多肽二级结构,展示α-螺旋与β-折叠杂化结构在室温磷光寿命与热稳定性上的取舍关系。

  24. Advanced Functional Materials62

    受阔叶启发的可重构摩擦电阵列结合机器学习实现海流能量收集与防污

    研究者开发了受阔叶启发的结构可重构摩擦电纳米发电机(SRF-TENG)阵列,用于海流能量收集与防污。在 0.45 m s⁻¹ 流速下,其功率密度比传统 F-TENG 提高 65.5% 以上;在可解释机器学习框架指导下,下游阵列器件的均方根电流比孤立器件高 48.2%。

    推荐理由:用可重构叶片结构替代钝体并配合可解释机器学习排布阵列,为低速海流能量收集的空间效率提供了一条可迁移思路。

  25. Advanced Functional Materials62

    木质素纳米颗粒增强互穿网络水凝胶实现双模式压阻-压离子压力传感

    研究团队开发了 p(AM-co-AA)/壳聚糖(CS)互穿网络水凝胶,以木质素纳米颗粒和三元超分子离子液体增强,在室温下通过氧化还原引发聚合与动态亚胺交联制备,兼具氢键与金属-配体配位作用。

    推荐理由:原文给出该互穿网络水凝胶的压缩强度、自修复时间与压力检测范围,可据此判断其在宽压域传感中的适用区间。

  26. Advanced Functional Materials22

    极端工况下锂金属电池的电解质工程

    综述指出,高电压、快充、宽温域、高正极载量、贫电解液与薄锂等极端工况会加剧离子传输、界面反应及电解液与活性锂库存的耦合,导致传输极化、界面不稳定与不可逆材料损失。文章梳理了溶剂化与传输调控、分子与界面反应工程、聚合物/凝胶电解质及空间差异化电解质等策略的工作窗口与权衡,并提出以“应用工况–失效机制–关键描述符–电解质工程–实用验证”框架协调溶剂化、传输、界面反应与锂库存消耗。

  27. Advanced Functional Materials58

    鸟苷四链体水凝胶实现力学可调与离子导电的细胞培养支架

    研究开发了基于鸟苷四链体(GQ)的动态水凝胶基质,可在温和水相条件下制备,具有改善的稳定性、处于生理范围内的可调力学性能、纤维状多孔微结构、离子电导率和细胞相容性。作者通过多种技术表征了驱动凝胶化的 GQ 自组装过程,该基质支持多种细胞类型在 2D 和 3D 条件下培养,并展示出可注射性与可打印性,适用于制造软医疗器械。研究结果拓展了 GQ 水凝胶在细胞培养与体外组织模型技术中的应用潜力。

    推荐理由:针对现有 GQ 水凝胶易崩解、力学可调范围窄的问题,给出温和制备与性能调控路径。

  28. Advanced Functional Materials71

    可降解淀粉基纳米复合电子皮肤贴片实现高保真心电记录与手势控制机器人

    研究团队报道了一种水加工、可降解的电子皮肤贴片,以明胶为皮肤匹配基底,仅需一滴水即可无胶贴合,无需耦合凝胶或表面预处理。其淀粉主导导电墨水含高达 99.05 vol% 淀粉,在 0.95–4.37 vol% 的低 Ti3C2Tx MXene 用量下实现 11.3 S/m 的电导率。

    推荐理由:该可降解电子皮肤以淀粉主导导电墨水在低 MXene 用量下实现 11.3 S/m,并给出心电、肌电与手势识别数据。

  29. Advanced Functional Materials78

    四嵌段模块化设计实现可卷绕聚合物介电薄膜高温高效储能

    研究提出四嵌段分子构建方法,将化学结构简化为通用模块,以兼顾热机械性能、电击穿、介电极化与损耗。目标设计的聚合物介电材料在150°C下储能密度达8.5 J/cm³、200°C下为6.4 J/cm³,效率均超过90%,断裂伸长率达40%,高于其他实验室制备的聚合物介电材料。该材料已实现大面积薄膜的卷对卷制备,并在苛刻条件下保持储能性能不下降。

    推荐理由:原文给出四嵌段模块化设计在150°C与200°C下的储能密度与效率,可据此判断高温电容薄膜的兼顾路径。

  30. Advanced Functional Materials62

    PBODIPY-T 给体聚合物实现半透明近红外有机光电探测器

    研究开发了 BODIPY 基给体聚合物 PBODIPY-T,并以结构相关的 PBODIPY-DPP 作参照,制备半透明近红外有机光电探测器。1:1 给受体比例的 PBODIPY-T:PC61BM 器件平均可见光透过率 58.3%,820 nm 处外量子效率 25.3%,最大比探测率 2.2 × 10^12 Jones,-3 dB 带宽 79 kHz。

    推荐理由:PBODIPY-T 给出一组半透明近红外探测器的可见透过率与探测率数据,可对照同类给体材料的器件取舍。

  31. Macromolecules62

    预拉伸策略调控力致变色高分子的激活应变阈值

    研究提出一种预拉伸策略,通过预取向高分子链并借助橡胶态到玻璃态的转变动力学锁定其伸展构象,从而调控力化学激活。该策略以罗丹明力敏基团交联的丙烯酸酯共聚物实现,其玻璃化转变温度可调,因而能系统控制链的预拉伸程度。

    推荐理由:原文用预拉伸加橡胶-玻璃态转变锁定取向,给出降低力致变色激活应变阈值的可迁移设计思路。

  32. Macromolecules62

    PS 基体中端接枝链引起的局部玻璃化转变温度梯度呈接枝链分子量反比依赖

    研究用定域芘荧光法测量了聚苯乙烯(PS)基体在接枝链界面附近的局部玻璃化转变温度 Tg(z),体系为带不同链长 PS 端接枝链的二氧化硅基底。结果显示,Tg(z) 从接枝界面处比本体高 45 K 的数值恢复到本体值需经过约 100 nm 距离,远超接枝链的伸展范围,为 2Rg 的 6 至 16 倍。

    推荐理由:用定域芘荧光法逐点测出接枝界面附近 PS 基体的 Tg(z) 梯度,并给出梯度范围随接枝链长的反比标度关系。

  33. Nature Communications78

    利用动态共价化学的热力学不对称实现水凝胶合成后重构

    研究提出在动态共价化学中引入热力学不对称,使网络定义键在材料成型后被替换而非仅发生键交换。在腙与肟的组合中,作者在水相条件下实现接近定量的腙到肟交换,动力学模型显示该交换由水解路径主导并具有非平凡的浓度依赖。用功能性烷氧基胺处理预成型的腙水凝胶,可在不破坏网络的前提下实现拓扑、力学与功能的重编程。

    推荐理由:原文给出腙与肟之间的热力学不对称交换路径及动力学模型,读者可据此判断水凝胶合成后重构的可行条件。