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10月14日周三
  1. Advanced Functional Materials62

    共价有机框架中活性位点与电荷传输网络的差异化适配实现 H2O2 光合成

    研究构建了由二嗪异构体(哒嗪 Dz 与吡嗪 Pz)与可调连接化学(sp2c-、混合、imi-连接)组成的双维度 COF 平台,实现活性位点电子环境与骨架电荷传输行为的解耦调控。

    推荐理由:通过二嗪异构体与连接化学的组合,揭示活性位点电子结构与骨架电荷传输之间的匹配关系,为 COF 光催化剂设计提供可迁移思路。

  2. Small62

    侧链位置异构使共轭聚合物光稳定性提高五倍以上

    研究者在聚二苯乙炔衍生物中把取代基从对位移到间位,在不改变化学组成的情况下将光稳定性提高五倍以上,该稳定性排序在化学修饰以及溶液和薄膜状态下均成立。组成不变的溶剂滴定显示,间位异构体稳定性提升与位置诱导的构象变化相关,即刚性增加、扭结减少。

    推荐理由:通过侧链对位到间位的位置异构,在不改变化学组成的前提下把共轭聚合物的光稳定性提高五倍以上,并给出构象层面的解释。

  3. Small62

    通过溶度参数调控界面相容性,实现聚氨酯脲弹性体同时增强与增韧

    研究提出一种溶度参数调控的设计策略,用于聚氨酯脲弹性体,并结合全原子分子动力学模拟与实验,阐明硬段在软基质中的溶解度如何决定微相分离、畴形貌与力学性能。结果表明,软硬段之间最佳相容性促成疏松与致密硬畴共存,在不牺牲韧性或强度的前提下同时实现能量耗散与承载,拉伸强度约 77 MPa、韧性约 290 MJ/m³。

    推荐理由:通过溶度参数调控软硬段相容性,让聚氨酯脲弹性体同时获得约 77 MPa 拉伸强度与约 290 MJ/m³ 韧性。

10月13日周二
  1. Advanced Materials62

    分子调控电荷保持让亚胺连接聚合物在光照后持续产 H2O2

    研究报道了一种分子调控策略,通过改变亚胺连接聚合物网络中的中心胺衍生单元来调节电荷分离与保持时间,并影响暗态 H2O2 生成。与 N 中心参照体系相比,C3N3 中心类似物在皮秒尺度的衰减时间尺度延长约 27 倍、纳秒尺度提高约 3 倍,40 min 内暗态 H2O2 产量达 4941 µmol g−1,约为 N 中心对照的 1.5 倍。

    推荐理由:通过调节中心胺单元比较亚胺连接聚合物的电荷寿命与暗态活性,给出分子结构到暗反应性能的对应关系。

  2. Angewandte Chemie International Edition76

    通过可控对称性破缺在COF中构筑极性纳米区实现压电催化

    研究者以1,3,5-三甲酰基苯(TFB)与2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪(TAPT)经Schiff碱缩合合成亚胺连接COF(TFB-TAPT),再用1H,1H-十一氟己胺(UFHA)通过构筑单元交换策略部分取代氨基配体,得到TFB-TAPT-FA,实现可控对称性破缺与极性基团的精确分布。

    推荐理由:通过构筑单元交换在COF中引入极性纳米区,给出压电系数与压电催化产氢速率的对应提升数据。

  3. Angewandte Chemie International Edition72

    sp 杂化乙炔单元引入 COF 实现选择性 H2O2 电合成

    研究将 sp 杂化的乙炔单元引入共价有机框架(COF)的顶点或连接单元,得到 π 共轭扩展、电荷离域增强且孔道电子极化的 COF,从而强化 O2 吸附与活化。与以 sp2 为主的类似物相比,这些 sp 杂化 COF 表现出更快的电荷转移动力学、更高的 H2O2 选择性和更好的 2e⁻ ORR 活性。

    推荐理由:通过 sp 杂化乙炔单元调控 COF 的电荷离域与孔道极化,为 2e⁻ ORR 催化剂给出键杂化层面的设计参数。

  4. Angewandte Chemie International Edition62

    调节区域异构 COF 骨架角度:不同 O2 吸附模式实现高效 H2O2 电合成

    研究通过改变反应性醛基的连接位置,制备了骨架二面角分别为 180°、120° 和 60° 的三种区域异构 COF,角度差异带来偶极矩与电荷分布的不同。理论计算表明,60° 的 o-TPDA-COF 重构了受限孔道界面微环境,分子氧在其中优先采取 Pauling 构型而非角类似物偏好的 Griffiths 型吸附,从而稳定 OOH* 中间体。

    推荐理由:通过连接键角度调控三种区域异构 COF 的骨架二面角,读者可了解氧吸附构型如何影响 H2O2 电合成选择性。

  5. Angewandte Chemie International Edition62

    Fe-PDI 聚合物借自旋匹配双通道电荷转移提升光催化 H2O2 产率

    研究提出基于 Fe 离子与 N,N′-二(4-苯甲酸)-3,4,9,10-萘四甲酸二酰亚胺配体(Fe-PDI)的自旋匹配双通道协同电荷离域策略,该聚合物含混合价 Fe(II)/Fe(III) 位点并呈中间自旋构型,轴向 d z 2 轨道单占据。

    推荐理由:Fe-PDI 通过自旋匹配的双通道电荷转移把 O2 活化从自旋禁阻变为可行,读者可了解单一位点催化中自旋态调控的设计思路。

  6. Small40

    螺旋-环-螺旋肽自组装成 Gemini 型两亲分子

    一种可折叠为发夹状螺旋-环-螺旋(HLH)基序的两亲性肽被设计出来,其α-螺旋段富含疏水性亮氨酸残基、环段带正电。制备方法可调控自组装形貌:室温乙醇溶液中形成直径小于100 nm的球形颗粒,具α-螺旋二级结构,在4°C、pH 3下长期稳定;高温超声水相缓冲液中则得到β-折叠盘状颗粒,易融合。

  7. Small62

    通过吲哚并咔唑异构体工程与位阻屏蔽实现高性能窄带绿光 OLED

    研究者通过吲哚并咔唑(ICz)异构体工程与外围位阻屏蔽,开发出 Mes-b-ICzBN 和 Mes-c-ICzBN 两种窄带绿光多重共振热活化延迟荧光(MR-TADF)发光体,刚性 ICz 片段扩展 MR 骨架并限制结构弛豫,均三甲苯基团抑制聚集导致的谱带展宽。

    推荐理由:原文给出两种 MR-TADF 发光体的 CIE 坐标、FWHM 与 EQE 数据,可据此判断其接近 BT.2020 绿标准的程度。

  8. Small50

    LCE/VO₂ 复合材料双相转变诱导智能可切换微波吸收

    液晶弹性体/二氧化钒(LCE/VO₂)复合材料通过双相转变协同机制实现可切换微波吸收,该行为源于 LCE 向列-各向同性转变的偶极极化变化、VO₂ 金属-绝缘体转变的电导率变化以及热应力引起的界面极化改变。复合材料有效吸收带宽(EAB)为 0 至 3.3 GHz(覆盖 80% 的 X 波段),雷达散射截面(RCS)最大 ΔRCS 达 33.2 dB m²(入射角 330°)。

  9. ACS Nano62

    界面桥接纳米相分离凝胶实现宽范围可逆摩擦调控

    研究者受软骨增韧机制启发,在亲水与疏水相之间引入两亲性桥接链段,构建界面桥接纳米相分离凝胶(IBNSGel),将脆弱的相界面转变为韧性桥接界面相,抑制聚集并促进均匀纳米相分离。

    推荐理由:原文给出界面桥接纳米相分离凝胶在 hydration–dehydration 循环中的摩擦系数切换比与力学变化,可据此判断其在软体机器人与医用器件中的适用区间。

  10. Biomacromolecules62

    枯草芽孢杆菌 ECM 蛋白 TasA 与锌离子形成超分子金属凝胶

    研究发现,枯草芽孢杆菌主要 ECM 蛋白 TasA 在锌离子存在下可形成水凝胶,其力学性能与完整生物膜相当。电镜、AFM 与 SAXS 显示,锌离子交联使 TasA 从一维纤维转变为二维纳米片,EPR 与 XRD 数据将这一形貌变化与锌离子配位环境和蛋白结构的分子变化联系起来。

    推荐理由:原文给出锌离子诱导 TasA 从一维纤维转为二维纳米片的分子机制,可据此理解生物膜力学来源。

  11. Macromolecules62

    PA6 结晶度控制环氧树脂/PA6 界面反应区与粘附强度

    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。

  12. Advanced Materials62

    不对称异构化二聚体受体QCl-YF与QF-YCl使二元有机太阳能电池效率达20.23%

    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。

10月12日周一
  1. Advanced Science62

    以二苯并富烯为核构建各向异性力响应双向三色荧光开关用于高安全信息存储

    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。

  2. Advanced Science80

    芳基侧挂位阻屏蔽咪唑鎓用于耐久阴离子交换膜

    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。

  3. Advanced Science62

    基于衣康酸与尸胺的星形生物聚酰胺凝聚层用于电热响应智能窗

    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。

  4. Advanced Science62

    仿海黄瓜胶原-海藻酸盐双网络水凝胶实现可编程软机器

    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。

  5. Macromolecules62

    通过可编程离子-氢键聚集体制备聚硅氧烷超分子弹性体

    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。

  6. Macromolecules58

    利用迁移率梯度驱动纳米粒子在玻璃态高分子中定向迁移

    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。

  7. Journal of the American Chemical Society62

    气相化学插层将 MXene 转化为柔性耐高温氧化的非范德华固体

    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。

  8. Journal of the American Chemical Society78

    三维共价有机框架 PKU-800 实现 NO2 高效捕集

    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。

  9. Advanced Functional Materials62

    对称茚并咔唑二聚体自组装单分子层实现26.33%效率的反式钙钛矿太阳能电池

    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。

  10. Advanced Functional Materials28

    界面水调控高熵金属间化合物催化剂实现乙二醇选择性升级与自供电制氢

    一种锚定在磷氮共掺杂多孔碳上的铂基高熵金属间化合物催化剂(Pt4FeCoNiCu,HEI-PNC)用于乙二醇选择性氧化与析氢,起始电位低至0.304 V,Pt质量活性较Pt/C提升4.4倍,乙醇酸法拉第效率达98.2%。该催化剂通过有序金属间晶格调控界面水结构与含氧中间体演化,抑制CO中毒与C─C键断裂。集成杂化碱/酸燃料电池后,可实现乙醇酸与H2的自供电联产,稳定运行220 h。

  11. Advanced Functional Materials38

    原位超分子解聚实现反式钙钛矿太阳能电池双功能埋底界面钝化

    一种由热退火与异分子相互作用协同驱动的超分子解聚策略,可在埋底界面原位解聚 Zaltoprofen(Za)超分子结构,使解聚后的 Za 分子锚定于空穴传输层并优化取向,暴露 Lewis 碱配位位点与欠配位 Pb²⁺ 配位。基于 1.57 eV 带隙钙钛矿的反式电池 PCE 从 24.05% 提升至 25.61%,器件运行稳定性也显著增强。

  12. Advanced Functional Materials56

    极化取向耦合度调控 PM6:Y6 有机太阳能电池分子堆积与器件性能

    研究提出“极化取向耦合度”P 来量化添加剂与受体之间偶极取向和极化率分布的匹配程度,指出决定分子堆积的不只是偶极矩大小。

    推荐理由:原文用偶极矩相同但取向不同的两种碘代苯添加剂,说明极化取向匹配度比偶极矩大小更能调控给受体堆积与器件效率。

  13. Advanced Functional Materials22

    配位竞争策略构建富氧空位 SnOx 与孤立 Cu–N 位点用于 CO2 电还原制甲酸盐

    通过氨基功能化 Cu/Sn 金属有机框架的配位竞争策略,构建了富氧空位 SnOx 与孤立 Cu–N 位点耦合的 Cu-SnOx/NC 催化剂。该催化剂在 −100 mA cm⁻² 下甲酸盐法拉第效率达 96%,在碱性和中性电解液中较宽电流密度范围内保持 85% 以上。流动池与 MEA 的半电池和全电池能量效率分别为 65% 和 54%。

  14. Advanced Functional Materials62

    通过内部构建取向微纤结构提升高温介电薄膜储能性能

    研究采用熔融挤出-热拉伸-淬火工艺制备高温聚碳酸酯(HTPC)基介电薄膜,使 PMMA/PVDF 相容共混物原位形成高度取向的微纤结构。该微纤增强了界面极化并作为载流子陷阱,在 600 MV/m、120°C 下实现 6.54 J/cm³ 的放电能量密度和 87.5% 的放电能量效率。在 300 MV/m、120°C 下连续充放电 10⁵ 次后,储能性能衰减可忽略。

    推荐理由:原文给出微纤结构对界面极化与载流子陷阱的调控思路,读者可据此判断高温介电薄膜的设计路径。

  15. Advanced Functional Materials67

    侧链端基工程调控结晶,非稠环受体有机太阳能电池效率达18%

    研究构建了侧链端基分别为氟封端(TTF-F)和甲氧基封端(TTO-F)的两种非稠环电子受体,二者电子结构几乎相同。

    推荐理由:通过侧链端基调控非稠环受体结晶动力学,给出结构—动力学—形貌—性能的对应关系,可迁移到有机太阳能电池分子设计。

  16. Advanced Functional Materials65

    机械互锁共交联聚酰亚胺薄膜兼顾高温电容储能与抗疲劳

    研究报道一种机械互锁交联拓扑的聚酰亚胺薄膜,马来酰亚胺功能化冠醚单体(CM)与 PI 链形成机械互锁结点,双马来酰亚胺单体(SiMI)共交联将其扩展为三维网络并形成纳米级多相界面。

    推荐理由:原文给出机械互锁交联拓扑与高温介电储能、抗疲劳性能的对应数据,可据此判断聚酰亚胺介电薄膜的设计取舍。

  17. Advanced Materials60

    PEI/PEGDE缓释调控FAPbI3结晶,钙钛矿太阳能电池效率达26.6%

    研究采用缓释策略调控PbI2向FAPbI3的转化,PEI与碘物种相互作用引起PbI2晶格膨胀,抑制PbI2不均匀结晶并促进FAI渗透;PEGDE与FAI的弱相互作用减缓反应,使退火过程中相转化更均匀,获得晶粒增大、取向改善、应变降低的FAPbI3。

    推荐理由:原文给出PEI/PEGDE缓释调控钙钛矿结晶并原位交联封装的具体路线与器件稳定性数据,可了解高分子助剂在光伏稳定性上的作用。

  18. Small40

    多金属氧酸盐支架苝二酰亚胺二聚体:预组织与动态电荷调控实现增强且持久的光敏化

    多金属氧酸盐(POM)支架将两个苝二酰亚胺(PDI)预组织为紧密堆叠、平行位移且旋转对齐的二聚体排列,促进激基复合物超快形成并延长激发态寿命。POM 支架还作为分子内电荷缓冲剂调控激发态电荷动力学,抑制有氧条件下的自由基诱导光降解。几何控制与动态电荷调控相结合,实现了持久的光敏化。

  19. ACS Macro Letters67

    以位置异构为分子开关:三种苯二甲醇扩链的热塑性聚氨酯力学性能大幅分化

    研究以 1,2-、1,3-、1,4-苯二甲醇(o-、m-、p-BDM)为扩链剂,合成化学组成相同、仅芳环取代位次不同的三种热塑性聚氨酯。

    推荐理由:同样化学组成下仅改变取代位次,热塑性聚氨酯的拉伸强度与韧性相差近一个数量级,读者可据此理解主链异构对力学性能的调控空间。

  20. Small68

    RAFT 聚合制备高含水玻璃态 PMAAc-b-PMAAm 水凝胶

    研究团队通过 RAFT 聚合制备了聚甲基丙烯酸-b-聚甲基丙烯酰胺(PMAAc-b-PMAAm)水凝胶,利用嵌段序列促进 PMAAc 与 PMAAm 链段间形成有序氢键,并诱导体系微相分离,形成软硬畴双连续网络。该水凝胶在约 83 wt.% 含水率下室温保持玻璃态,拉伸模量最高达 8.1 MPa,明显高于无规共聚物类似物水凝胶及多数已报道的玻璃态水凝胶。

    推荐理由:原文给出嵌段序列如何调控氢键与微相分离,读者可据此理解高含水玻璃态水凝胶的分子设计思路。

  21. Small62

    手性聚合物单链螺旋包裹 m-SWNT 使相干长度提升五倍

    研究设计了一种手性聚合物与金属型单壁碳纳米管(m-SWNT)的杂化材料,聚合物以固定螺旋螺距单链包裹 m-SWNT 表面。磁输运测量显示,裸非手性 m-SWNT 与手性聚合物包裹的 m-SWNT 存在明显差异,后者相干长度提升五倍。

    推荐理由:原文给出单手性聚合物螺旋包裹 m-SWNT 后相干长度提升五倍并出现 WAL 的磁输运证据,可据此判断分子手性对量子输运的调控空间。