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10月22日周四
  1. Angewandte Chemie International Edition42

    原子级精确集成钌–三联吡啶发色团的共价有机框架:可剥离平台实现协同光催化CO₂还原

    将Ru(TPY)₂发色团原子级精确锚定到可剥离共价有机框架COF–Ru–TPY中,与分子助催化剂[Zn(bpy)₃]²⁺组成二元体系,CO产率达1.01 mmol g⁻¹ h⁻¹、CO选择性>99%。相比未金属化COF,该集成策略拓宽可见光吸收、收窄光学带隙并延长激发态寿命;计算显示功函数降低、电子环境更极化,利于电荷再分布与界面电荷转移。

  2. Journal of the American Chemical Society58

    受限活性自由基的发光时间线实现无限态加密材料

    研究将可逆自由基反应引入受限自由基发光体系,把活性自由基发射体的化学动力学转化为随时间变化的发光曲线,用作时间维度上近乎无限编码状态、难以克隆的密钥。作者进一步引入荧光 AIE 分子扩展色域,以提高编码容量,并称这类材料可作为防伪平台用于高等级信息保护。

    推荐理由:作者把受限发光自由基的可逆反应动力学转成时间维度的连续发光曲线,为防伪编码提供了一种扩展密钥状态数的思路。

  3. Biomacromolecules42

    Cu2+ 配位调控丝素蛋白聚集结构实现增强韧性与生物功能化

    铜离子配位丝素蛋白(Cu@SF)薄膜通过一步法制备,Cu2+ 配位调控 SF 聚集结构,保留约 39% 本征 β-折叠纳米晶并强化非晶区。Cu@SF 薄膜韧性达 25.62 MJ m−3,涂覆镁基体时形成迷宫效应实现防腐。动态配位调控 Cu2+ 释放,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抗菌率均超 98%,并具良好成骨生物活性。

  4. Advanced Materials62

    DTP 核心自组装分子通过官能团换位切换反平行-平行堆叠,有机光伏效率达 18.70%

    研究提出两种以二噻吩并吡咯(DTP)为核心的受体-给体-受体型自组装分子,仅调换苯基末端三氟甲基与氯的邻/对位,即可将分子堆叠从无序反平行切换为有序平行。

    推荐理由:原文展示了仅调换三氟甲基与氯的邻对位即可切换分子堆叠方式,为自组装空穴传输层的界面调控提供了一个可迁移的分子设计杠杆。

  5. Advanced Materials36

    花粉刻蚀液态弹珠制备双孔隙陶瓷珠用于环境修复

    利用紫外照射与机械振动,在一步法中把液态弹珠界面润湿态从 Cassie–Baxter 切换为 Cassie-impregnating,转化为陶瓷坯体。可再生生物废弃物花粉首次与光固化聚合物配合,同时赋予表面图案与内部孔隙,制得双孔隙陶瓷吸附剂,对重金属离子和纳米塑料的去除效率最高提升至 2.88 倍。不同花粉种类表现出不同的污染物选择性。

  6. Advanced Functional Materials58

    预嵌入分子内D–A等网络COF实现12.09 mmol g⁻¹ h⁻¹光催化产氢

    研究者在两种等网络亚胺键COF中预嵌入分子内D–A结构,将给体与受体单元共价锁定在同一C3对称构筑单元内。CR-COF-7的光催化产氢速率达12.09 mmol g⁻¹ h⁻¹,约为CR-COF-8的150倍,并优于分子间D–A COF对照。计算显示CR-COF-7层间静电势阶跃为0.220 eV、功函数降低0.76 eV,有利于电子向Pt转移。

    推荐理由:原文给出预嵌入分子内D–A结构对COF极化与功函数的影响,并对照分子间D–A体系比较产氢速率。

  7. Small62

    仲胺桥接柔性多孔芳香框架在150°C实现7.88 g g⁻¹碘蒸气吸附

    研究构建了仲胺桥接的柔性多孔芳香框架(PAF),利用吸附响应型呼吸效应在高温下随碘的引入发生溶胀,从而容纳更多碘蒸气。框架内的N位点与π给体通过形成电荷转移复合物增强吸附,150°C下碘蒸气吸附容量达7.88 g g⁻¹,明显高于常规吸附剂。

    推荐理由:原文给出柔性多孔芳香框架在150°C下吸附碘蒸气7.88 g g⁻¹,读者可据此判断高温碘捕集的材料设计思路。

  8. Angewandte Chemie International Edition58

    界面聚合法制备p型与n型二维高分子电致变色薄膜,实现双极多态光学调制

    研究通过界面聚合制备了多层p型与n型二维高分子(2DP)电致变色层,两层均参与电化学驱动的颜色切换,着色效率最高达101 cm² C⁻¹,并在100次循环内保持稳定。在堆叠器件中,直接接触凝胶电解质的2DP层电致变色响应速率与效率接近单层器件,而底部埋层性能略有下降,作者将其归因于埋层离子传输受限。作者认为,多层半导体2DP有望用于需要多态或双极性能的混合离子-电子导体应用。

    推荐理由:原文对比了堆叠器件中表层与埋层2DP的电致变色响应差异,并归因于埋层离子传输受限。

  9. Science Advances58

    光化学原位调控纤维状水凝胶网络以构建自适应细胞微环境

    研究团队提出用光化学在合成纤维状高仿生水凝胶中实现动态网络调控,作为概念验证,他们通过调节该自适应体外模型的力学性能来影响三维间充质基质细胞培养中的细胞铺展与力传导。作者称该方法为按需力学自适应凝胶提供了新的控制手段,同时保留了易加工和细胞提取的特点。

    推荐理由:作者用光化学在合成纤维状水凝胶中实现动态网络调控,并演示其对三维培养细胞铺展与力传导的调节。

  10. Journal of the American Chemical Society62

    利用碳载体孔内限域提升离聚物氧传输,低铂燃料电池峰值功率密度提高约1.3倍

    研究将 Pt 纳米颗粒选择性置于多孔碳载体的外表面(Ptext/PC)或内部纳米孔中(Ptint/PC),在 Pt 载量、颗粒尺寸和孔结构相近的条件下,H2-air 下 Ptint/PC 的峰值功率密度约为 Ptext/PC 的 1.3 倍,高电压区电流密度相近。

    推荐理由:通过把 Pt 纳米颗粒放进介孔内来打散离聚物骨架的紧密堆叠,为低铂燃料电池的氧传输提供了一条可调的结构参数。

  11. Journal of the American Chemical Society74

    F–Cu–COF 实现 PFAS 超痕量检测与高效去除一体化

    研究报道了一种可克级规模制备的氟化铜基共价有机框架 F–Cu–COF,采用露天一锅法合成并保持高结晶性与化学稳定性。该材料通过氟化孔道与氧化还原活性 Cu 中心的主客体耦合,在同一结合事件中同时实现 PFAS 捕获与浓度依赖的电化学信号输出,检测限为 5.2 pg L–1,吸附容量达 3824 mg g–1,并可用于流通式去除。

    推荐理由:原文给出 F–Cu–COF 的检测限与吸附容量,并说明同一主客体结合事件如何同时驱动捕获与电化学信号。

  12. Macromolecules58

    离子液体辅助双固化策略降低邻苯二甲腈树脂固化温度

    研究报道了一种离子液体辅助的双固化策略,可在明显更温和的固化条件下制备可加工的邻苯二甲腈(PN)基热固性树脂。配方由丙烯酸酯官能化 PN 单体、交联剂聚乙二醇二丙烯酸酯和固化促进剂 1-丁基-3-甲基咪唑二氰胺组成,无溶剂 UV 聚合先形成聚丙烯酸酯骨架且 PN 官能团保持化学完整,随后热固化形成网络。

    推荐理由:原文用离子液体促进的双固化路线,把邻苯二甲腈树脂的固化条件从高温降到更温和区间,读者可据此判断可加工性与耐热性的取舍。

  13. Macromolecules62

    含脱氧核苷的仿生聚合物网络:可调热固性及碱基配对的影响

    作者报道了一系列由四种 DNA 核苷衍生的聚合物网络,通过硫醇–烯光聚合制备,并研究了共价与非共价交联对热机械性能的影响。互补碱基引入的次级非共价网络显著提高材料强度,杨氏模量相比仅共价交联的材料最高提升 25 倍。该体系可进一步调节水解降解聚酯热固性的性能,极限拉伸强度最高 8.3 MPa、断裂伸长率最高 390%、热稳定性最高 250 °C。

    推荐理由:作者用四种 DNA 核苷构建硫醇–烯网络,并给出互补碱基配对使杨氏模量提升至多 25 倍的对照数据。

  14. Macromolecules62

    氨基化多硫化物解耦界面作用与交联密度,使NR/CB复合材料兼顾低滞后损失与高抗疲劳性

    研究通过反硫化合成了一系列氨基含量不同、硫秩相近的氨基官能化多硫化物(APSs),并将其作为天然橡胶/炭黑(NR/CB)复合材料的界面改性剂。氨基与CB表面羧基形成化学作用,多硫化物共价接入橡胶链,从而在不改变交联密度的前提下调控界面结构。随着氨基含量增加,CB分散与界面作用逐步改善而链段活动性得以保留,复合材料滞后损失明显降低、抗疲劳性提升。

    推荐理由:通过氨基化多硫化物把界面作用与交联密度解耦,为填料增强弹性体的滞后与疲劳矛盾提供单变量调控思路。

  15. Macromolecules60

    通过调控大分子刚性实现树枝化瓶刷嵌段共聚物的多样形貌

    研究设计了一系列不对称的聚降冰片烯苄基-嵌段-聚降冰片烯接枝PDMS(PNBn-b-PDMS)树枝化瓶刷嵌段共聚物,通过整合树枝化PNBn嵌段与PDMS嵌段系统调控主链刚性。

    推荐理由:原文给出主链刚性窗口与相选择路径的对应关系,读者可据此判断复杂介相的可设计区间。

10月21日周三
  1. Advanced Materials62

    通过活化能工程编程结构色寿命,实现时空编码动态光学加密

    研究报道了一种动态表面光栅,通过交联密度和振幅调控活化能,使结构色寿命可编程,覆盖 300 s 至 240 天以上的时间范围。结构色寿命由聚合物网络的链段松弛动力学决定,光栅振幅随时间衰减,衍射能量重新分配回镜面反射,结构色逐渐褪去。借助光掩模辅助 UV 曝光在空间上编码松弛活化能,不同区域的结构色寿命可独立编程,并用于刺激响应光学加密、时间分辨多级信息加密和冷链完整性监测。

    推荐理由:通过交联密度与振幅调控活化能,把结构色寿命从 300 s 编程到 240 天以上,为动态光学材料提供可迁移的时间编码思路。

  2. ACS Nano60

    氟化多孔有机聚合物增强单层多孔石墨烯膜实现 350 °C 气体分离

    研究团队用氟化多孔有机聚合物(FPOP)作为机械增强层,使多孔单层石墨烯(PG)膜可无裂纹转移到多孔支撑体上,并在最高 350 °C 的加压条件下稳定运行。FPOP 由分子前驱体溶液直接沉积在 PG 上,经干燥和热退火形成连续交联薄膜,与石墨烯形成界面并保持强粘附。

    推荐理由:原文给出氟化多孔有机聚合物作为增强层,使单层多孔石墨烯膜在 350 °C 加压条件下保持选择性气体传输。

  3. Journal of the American Chemical Society62

    一锅聚合三嵌段共聚物:核壳结构调控深红簇发光并用于双光子活体血管成像

    作者用可控一锅聚合构建非共轭三嵌段共聚物,自组装成核壳簇,通过调节亲疏水平衡、核壳比例与链堆积,使簇发光(CL)可调并延伸至深红与近红外发射区。超快光谱揭示了核壳簇的激发态动力学,以及电子态与结构耦合演化如何决定 CL 的产生。这些核壳簇在双光子激发下实现了活体血管成像,显示出作为生物相容纳米荧光团的潜力。

    推荐理由:作者用一锅聚合调控三嵌段共聚物的核壳比例与链堆积,把非共轭簇发光推到深红与近红外区,并给出激发态动力学解释。

  4. Journal of the American Chemical Society62

    磷酸盐改性锌咪唑酸盐杂化玻璃在 200 °C 以上实现可调质子传导

    研究通过苯并咪唑鎓磷酸二氢盐(BP)对 ZIF-zni 进行熔融淬火改性,得到厘米级透明块体杂化玻璃,配位数由 4 升至 5 以上,并出现 2–70 nm 的纳米相分离。

    推荐理由:原文给出磷酸盐改性锌咪唑酸盐玻璃的配位数变化与纳米相分离尺度,读者可据此判断这类杂化玻璃在中温质子传导上的设计空间。

  5. Advanced Functional Materials60

    程序化固化引导活性酯固化环氧的纳米相组织,兼顾粘接、韧性与可回收

    研究提出用两种活性酯固化剂(AE-D 与 AE-F)的表观固化动力学差异实施程序化升温固化,在凝胶前形成结构演化窗口,使 C12 驱动本体纳米相形成并在金属氧化物界面富集含氧基团。

    推荐理由:原文给出两种活性酯固化剂的动力学差异如何引导纳米相组织,并附粘接强度、韧性与介电数据,可供判断该环氧体系的封装适用区间。

  6. Advanced Functional Materials35

    氟喹诺酮表面工程使 Cs3TbCl6 钙钛矿纳米晶光致发光量子产率接近 unity

    采用诺氟沙星(NFLX)作为表面配体修饰 Cs3TbCl6 纳米晶,获得 99.67% 的近 unity 光致发光量子产率(PLQY)。有机配体既钝化表面缺陷、抑制非辐射跃迁,又作为天线增强激发光捕获并建立向纳米晶的能量转移通道。该策略在耐极端环境荧光防伪纤维与高质量白光 LED(WLED)中得到验证。

  7. Advanced Functional Materials60

    层状聚合物纳米复合介电膜用二维界面纳米涂层实现约37.3 J cm⁻³放电能量密度

    研究设计了一种界面工程化的层状聚合物纳米复合介电膜,在电极与介电层界面选择性组装蒙脱土纳米片(MMT NSs),在相邻介电层之间引入氮化硼纳米片(BN NSs),以抑制漏电流和击穿通道。在所考察的多层结构中,最佳结构在740 MV m⁻¹下实现约37.3 J cm⁻³的放电能量密度,并在200 MV m⁻¹下经60000次循环后放电能量密度变化小于3%。

    推荐理由:原文给出层状纳米复合介电膜在电极侧与层间分别布置二维纳米片后的放电能量密度与循环稳定性数据,可供比较界面设计思路。

  8. Journal of the American Chemical Society45

    对称破缺配位单原子催化剂 CoClNC 调控锂硫电池中自旋与轨道相关的硫氧化还原

    设计出具有不对称 Cl–Co–N3 配位环境的钴单原子催化剂 CoClNC,通过引入 Cl 原子诱导 Co(II) 电子离域,使其由低自旋转向更高自旋态。该自旋态调控增强了 dz2 轨道与多硫化物 π* 反键轨道的杂化,同时不对称配位降低 d 带电子占据,改善硫物种吸附并加快硫氧化还原反应动力学。采用 CoClNC/S 正极的锂硫电池平均每圈容量衰减仅 0.023%。

  9. Macromolecules55

    大环环戊二烯单体调控 Diels–Alder 热固性网络的刚度与主链刚性

    作者合成出化学反应性几乎相同的大环与无环遥爪环戊二烯单体,并以固定化学计量比构建 cyclopentadiene–maleimide(Cp–Mal)动态热固性网络。随着环状单体比例系统性增加,链段运动逐步受限,材料从中等柔软连续过渡到极硬的高玻璃态热固性。结果表明主链拓扑与链段迁移性可作为独立于网络化学的设计参数来调控动态聚合物网络的热机械性能。

    推荐理由:作者用大环与无环两种环戊二烯单体对比,说明主链拓扑可在不改化学组成的前提下调节动态网络的刚度。

  10. Macromolecules58

    侧链离子性调控共轭聚电解质的重氧化掺杂与电子结构

    研究以相同共轭骨架的PCPDTBT衍生物对比阴离子CPE-Na、中性CP与阳离子CPE-Br,发现只有无定形的CPE-Br能容纳大量掺杂剂并保持传输连通性。高局部掺杂密度改变的是态密度分布而非刚性移动费米能级,使Seebeck系数符号反转,在20 mM FeCl3下S = –34.8 μV K–1。作者据此把侧链离子性列为氧化掺杂的分子设计参数,并指出长程结晶性并非极性反转的必要条件。

    推荐理由:原文对比同一共轭骨架的阴离子、中性、阳离子侧链,给出侧链离子性与掺杂行为和Seebeck系数符号的对应关系。

  11. Macromolecules62

    石墨烯-聚合物隔离网络合成中的耗尽效应:交联剂反应活性调控导电性

    研究者在苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸叔丁酯构成的高内相乳液中原位聚合,通过监测电阻与反应温度,给出石墨烯片在连续相聚合过程中相互靠近的耗尽效应证据。实验显示温度、引发剂和交联共同决定电导转变,电阻下降与自动加速放热及交联剂驱动的线团增长同步。

    推荐理由:原文把电阻变化与聚合放热、交联剂反应活性对应起来,读者可据此理解石墨烯隔离网络复合材料的导电调控路径。

  12. Macromolecules42

    对抗链网络的链段松弛:激活玻璃态与半结晶 PLLA 的延展机制

    研究揭示 PLLA 无定形结构的脆-韧转变(BDT)与物理老化密切相关:老化最轻的样品在 –30 °C 即出现 BDT,更接近 Vincent 图预期,而老化更久的样品仅在 40 °C 以上才表现延展性。脆性断裂发生在链拔出受力达到临界值时,该力随温度降低而增大并主导脆性失效机制。无定形相屈服后,纳米压痕与 Raman 光谱显示晶区球晶可被链网络解构并转变为有序度更低的构型。

  13. Angewandte Chemie International Edition60

    四重硼氮杂芳烃中心对称分子实现超窄带MR-TADF发射

    研究提出中心对称分子策略并融合四重硼氮杂芳烃,制备出DCz-MR与DAn-MR两种多重共振热活化延迟荧光(MR-TADF)发光体。两者在甲苯中发射峰分别为562 nm和518 nm,半峰宽仅16 nm(0.063 eV)和12 nm(0.055 eV),在正己烷中进一步收窄至14.2 nm(0.058 eV)和8.2 nm(0.040 eV)。

    推荐理由:原文给出两种四重硼氮杂芳烃MR-TADF发光体的发射峰与半峰宽数据,可对照长波长与超窄带的兼顾程度。

  14. Angewandte Chemie International Edition60

    用甜菜碱调控 2PACz 自组装单层,有机太阳能电池效率达 21.07%

    研究将甜菜碱(TMG)引入 2PACz 自组装单层,通过酸碱缔合引发的部分质子转移与两性离子静电作用抑制 2PACz 自聚集、改善溶液分散,并增强其与 ITO 的 P–O–M 配位锚定。

    推荐理由:原文给出甜菜碱调控 2PACz 自组装单层的质子转移与静电机制,并附二元与三元器件效率对照。

  15. Advanced Materials75

    闭孔作为内应力调节单元用于硅碳负极,2 Ah 软包电池循环 1200 次容量保持 80.0%

    研究将闭孔引入杂原子掺杂碳骨架作为内应力调节单元,使氮掺杂硅碳复合材料的可逆容量达 1756.5 mAh g⁻¹、首次库仑效率 90.2%、3 C 下 868.4 mAh g⁻¹,50 次循环后电极厚度膨胀由 38.4% 降至 13.1%。

    推荐理由:闭孔结构把膨胀应力转向颗粒内部,配合杂原子掺杂提升动力学,并给出公斤级批次与 2 Ah 软包电池数据。

  16. ACS Macro Letters40

    组成分布调控两亲性无规共聚物混合物在水中的相容性

    通过混合不同组成的预合成两亲性无规共聚物,系统改变组成分布宽度(σ)与中心组成分数(wR55),发现σ增大可驱动体系从均匀共组装的双层折叠层状介相转变为宏观相分离的自排序状态。向宽分布多元共混物中引入中心组成可恢复宏观均匀性与有序共组装,有效调节组成差异链间的相容性。组成分布均匀的交替共聚物不发生双层折叠,但三元共混物的溶致介相在强剪切下仍可保持。

  17. ACS Macro Letters62

    BAB三嵌段离聚物在胶束间连接有限时力学性能反超ABA

    研究以带电A段自组装成球形离子胶束的三嵌段离聚物为对象,发现BAB架构的模量更高、应力松弛明显更慢,与组成相近的ABA三嵌段相反。SAXS与AFM显示BAB形成密度更高、尺寸更小且胶束间距显著缩小的离子胶束;由于两种架构的胶束间连接都很少,性能提升无法用传统热塑性弹性体理论解释,作者将其归因于致密胶束堆积及由此产生的协同结构松弛。

    推荐理由:原文对比ABA与BAB三嵌段离聚物的胶束堆积与力学响应,给出架构设计的新判据。

10月19日周一
  1. Advanced Materials58

    可修复热固性弹性体薄膜用于被动辐射制冷

    研究提出一种基于交联弹性体网络的可修复被动辐射制冷薄膜设计,网络同时包含物理相互作用与动态共价键,并通过无机涂层和微纳多孔分级结构进行调控,同时保持可拉伸性与可修复性。该热固性弹性体薄膜具备较强的太阳反射率和长波红外发射率,在物理损伤并修复后仍能实现制冷,夏季可用于屋顶降温,冬季可用于冰雕保存。

    推荐理由:原文给出交联弹性体网络结合物理作用与动态共价键的设计思路,读者可据此判断可修复辐射制冷薄膜的构建路径。

  2. Advanced Materials58

    同步多级组装制备介孔纳米插层型钛酸钠框架负极

    研究报道了一种同步多级组装策略,通过原子尺度阳离子组装与原位生成导电碳网络,合成结构可调的纳米尺寸钛酸钠,并克服高温下制备多金属氧化物纳米晶的困难。所得 M-Na4Ti5O12/C 复合材料在 10 A g−1 下比容量约 115 mAh g−1,在 0.2 A g−1 下循环 1000 次每圈容量衰减低于 0.023%。

    推荐理由:该工作提出同步多级组装路线,把原子尺度阳离子组装与原位碳网络结合,为高倍率储钠电极提供可调结构的合成思路。

  3. Advanced Materials58

    DPA多齿锚定自组装单分子层XS21用于宽带隙与叠层钙钛矿光伏

    研究报道了一种以二吡啶甲酸(DPA)为多齿锚定核心的自组装单分子层空穴传输材料XS21,用于解决常规SAM的粘附与降解问题。DPA锚定通过吡啶-镍配位与二羧酸-金属相互作用促进分子在基底上的化学吸附,并使材料具有低酸解离常数和较好的紫外光稳定性。

    推荐理由:原文给出DPA多齿锚定SAM的分子设计及其在宽带隙与叠层钙钛矿电池中的效率与稳定性数据,可据此判断锚定基元对界面粘附与器件寿命的作用。

  4. Small58

    缩小中空介孔碳球空腔提升燃料电池阴极催化层堆积密度

    研究通过缩小中空介孔碳球(HMCS)载体的空腔尺寸提高阴极催化层堆积密度,从而在较低离聚物用量下构建连续离聚物网络。小空腔 HMCS 负载 Pt 催化剂在离聚物与碳载体重量比 0.6 时氧传输阻力为 0.70 s cm⁻¹,同时保持有效质子传导。在阴极 Pt 载量 0.1 mg Pt cm⁻² 下,H₂-空气燃料电池膜电极组件在 0.67 V 输出 1.03 W cm⁻² 的额定功率密度。