点击蓝字关注我们当地时间2024年4月24日，美国艺术与科学学院宣布250名新入选院士名单，其中有13位华人科学家和艺术家当选。此次入选的华人科学家有：文小刚（麻省理工学院）、陈鹏（康奈尔大学）、洪梅（麻省理工学院）、武延庆（多伦多大学）、陈卫（美国西北大学）、蒋濛（普渡大学）、锁志刚（哈佛大学）、丛京生（加州大学洛杉矶分校）、何川（芝加哥大学）、韩珉（科罗拉多大学博尔德分校）、Chinfei

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点击蓝字关注我们肺癌是全球发病率和死亡率最高的癌症之一，其五年生存率不足19%。化疗是肺癌的主要治疗方式，特别是对于小细胞肺癌患者。然而，不同肺癌患者对化疗的应答率差异很大，并且几乎所有患者最终都会产生化疗耐药。诸多证据表明，宿主共生菌群，更确切地说，微生物群及其代谢产物的生理活动与肿瘤化疗疗效密切相关。这些共生微生物通过诱导癌细胞自噬、免疫抑制、药物降解等方式促进肿瘤化疗耐药。然而，目前该领域的研究主要集中在探究胃肠道共生菌群对化疗疗效的影响，而关于肺部菌群对化疗干预机制的相关研究还十分有限。由于肺部粘膜与外界环境直接相通，肺组织定植有大量的微生物群。因此，揭示肺部菌群在肺癌化疗中扮演的角色是提高肺癌化疗效果的重要方向之一。图1

点击蓝字关注我们便捷制备临床可转化的多功能介孔有机二氧化硅纳米颗粒（MONs），使其兼具血液循环中的胞外稳定性和高效的胞内快速降解仍然是一个挑战。近期，南华大学药学院魏华/喻翠云教授团队联合新型抗体药物及其智能运输系统湖南省重点实验室主任唐圣松教授便捷构建了双门控（即偶氮苯（Azo）/聚多巴胺（PDA））修饰的二硒桥接MONs，用于物理和化学机理共同调节的抗癌药物递送。具体而言，Azo可以作为物理屏障，阻断MONs介孔结构中的DOX泄露，实现细胞外的安全封装。PDA层不仅作为具有酸性pH调节的化学屏障，与Azo一起双重确保细胞外血液循环中DOX泄漏的最小化，同时诱导光热治疗（PDT）效应，与化疗协同治疗乳腺癌。值得注意的是，在MCF-7细胞中，优化的制剂DOX@(MONs-Azo3)@PDA导致的IC50值分别比DOX@(MONs-Azo3)和(MONs-Azo3)@PDA对照组低约1.5和2.4倍，在4T1和MDA-MB-231细胞中同样具有较好的抑制作用。由于光热和化疗的协同治疗作用，该制剂能够在4T1荷瘤BALB/c小鼠体内完全根除肿瘤。上述研究发展了一种简单的方法制备多功能MONs，可以实现物理和化学双重调控，用于高效的协同治疗乳腺癌，在临床转化上具有很大潜力。该工作以“Dual

液态金属高熵合金原子制造示意图研究亮点：基于液态金属良好的低温流动性以及对多种元素的亲和性，以“混合焓”为切入点，提出调控焓变降低反应自由能变的策略，实现温和条件下多种高熵合金体系的原子制造。

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点击蓝字关注我们通过监测活细胞中的单个非闪烁量子点来帮助理解细胞动力学过程具有重要意义。通常，人们根据反聚束现象，或者闪烁现象来判断单个量子点。曾经被认为可用于识别单个量子点的反聚束现象（即同时观察到两个或多个光子的概率为零，这是产生单光子光源的本质），它对原子数目或离子数目具有很强的依赖性。尽管对于确定单个原子来说，这是绝对正确的方法。然而，对于由数千个原子构成的量子点来说，原则上量子点是有利于多激子态的产生，这就阻碍单光子观测。凝聚态物理及量子物理学家Lounis

FAT-switch方法及其与Biotin-switch方法结果的比较基于蛋白组研究结果，王鹏程教授团队还发现数十个内质网功能相关蛋白是巯基亚硝基化靶蛋白，并发现内质网氧化还原酶1（ER

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点击蓝字关注我们摩擦电纳米发电机（TENG）是一种清洁和可持续发展的新式能源，发电原理是利用摩擦起电效应和静电感应有效地将低频机械能转化为电能，器件的摩擦发电层通常由具有不同电子亲和力的介电聚合物构成、或者由介电和金属材料组成摩擦对结构。但是，已有的这类器件由于介电材料的态密度很低，导致静电感应电荷的生成非常有限。因此，目前多数的TENG都是输出电压高、输出电流低。为了大幅度提升输出电流，必须采取更有效的制备策略，让摩擦对材料之间的态密度更加匹配。西北工业大学黄维院士和于海东教授与南京工业大学吕刚教授在《Advanced

点击蓝字关注我们作为入选2022年度IUPAC化学十大新兴技术之一，薄膜荧光传感器（FFSs）以其卓越的探测性能、优异的可集成性，以及低功耗和小型化等特征成为国际公认的新一代最具发展潜力的微痕量物质探测技术。其中，敏感薄膜材料创制和高性能化是获得高性能FFSs的关键，其核心又是高性能敏感单元的创制。理性设计、激发态过程精准调控是获得理想敏感单元，进而实现敏感薄膜的高性能化的主要途径。图1.

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点击蓝字关注我们纳米催化剂能够通过将肿瘤微环境（TME）中的内源性物质转化为高毒性的活性氧（ROS）来抑制肿瘤生长。众所周知，增加活性金属的负载量可以提高催化活性，但高金属含量也增加了生物安全性的风险。因此，在有限的金属含量下，最大化纳米催化剂的催化性能具有重要意义。鉴于此，中科大刘扬中教授、新国立陈小元教授与中科大孙永福教授合作，提出了一种“催化位点全暴露”的合成策略。以金属铱（Ir）为例，将Ir原子定点锚定在碳氮基底的外表面，获得了催化性能优越，且金属含量仅为∼

10.1002/adma.202211894)。该工作以层级Si基光电阴极（PdCu/TiO2/Si）进行了Li介导光电化学氮还原反应，通过精准调控Li循环过程加速光电化学氮还原反应，在0.07

点击蓝字关注我们哈伯-博施法是过去一个世纪中主要的合成氨方法，但该反应消耗化石燃料并产生大量二氧化碳排放。硝酸盐是一种常见的氮源，电催化硝酸盐还原合成氨（NO3RR）具有高催化活性和高产率，是一种合成氨替代策略，为可持续氮资源循环利用铺平了道路。但是，电催化NO3RR需经历九质子耦合八电子转移过程，导致动力学速率缓慢，过电位较大，竞争性析氢反应（HER）严重，导致合成氨选择性低，因此需要合理调节反应途径以提高氨的产生和抑制HER。先前的研究集中于金属催化剂（如铜基催化剂），但其对质子吸附能力较差，需要非常负的电势才能实现硝酸盐的加氢和脱氧，同时HER也会竞争活性位点，致使法拉第效率较低。在过电位较低且HER竞争不明显时，由于质子的表面浓度不足，*NO2的脱氧通常决定整个NO3RR过程，此时中间产物亚硝酸根（NO2-）会在电解液中大量积累，高毒性的NO2-的形成降低了NO3-转化为NH3的效率。由于改变了活性位点对某一物种的吸附能力通常也会影响对其他物种的吸附能力，因此同时加速连续NO3RR和NO2RR反应，抑制HER是非常具有挑战性。近日，四川大学李盼盼研究员、电子科技大学晋兆宇、美国德克萨斯大学奥斯汀分校(UT-Austin)余桂华教授在《J.

点击蓝字关注我们当今时代，大数据、云计算、人工智能等信息技术的快速发展，对信息存储器件的性能提出了更高的要求。当前的磁存储记录设备中，铁磁材料是信息存储的主要载体。然而，铁磁材料中存在宏观磁矩，这在客观上限制了存储单元的高密度集成。相对而言，反铁磁体中相邻磁矩互相平行且反向排列，表现为零的净磁矩，所以不受到外磁场的影响，可以极大地提高存储密度。同时，反铁磁材料的自旋构型多样，如非共线反铁磁结构，反铁磁斯格明子等，表现出新奇的物理特性，如反常霍尔效应，拓扑霍尔效应，手性异常等。这些新颖独特的性质推动反铁磁成为自旋电子学领域的前沿热点之一。近日，湖南大学段曦东教授，黎博副教授（共同通讯作者）等合作报道了通过CVD法在二氧化硅衬底上生长了厚度可调控的Cr5Si3纳米片。通过振动样品磁强计（VSM）测试了不同厚度纳米片在低温（3

点击蓝字关注我们应力广泛存在于各种尺度下的生物软组织和人工软材料中，深刻影响这些软材料的性能并在其功能的发挥中起着重要作用。实验测量软组织中应力的大小和分布，对揭示生命活动基本规律，疾病的早期和精确诊断等具有重要意义。对于人工软材料而言，原位应力测量可以帮助优化软体机器人和柔性电子器件等的设计。然而，软材料与柔性结构中应力的测量一直以来是力学领域的难点问题。传统材料内部应力测量方法主要分为有损方法（如钻孔法、环芯法、剥层法、轮廓法等）和无损方法（如X射线衍射、中子衍射等），这两类方法通常通过测量变形反演应力，反演过程中需要用到材料的本构参数。然而，软材料本构参数往往对环境（如温度、湿度、PH值等）十分敏感，其准确表征本身具有极大的挑战性。因此，传统应力测量方法不适用于软材料包括组织应力的原位表征。为了解决上述难题，清华大学航天航空学院曹艳平教授课题组报道了一种基于声弹原理无损表征软材料应力的方法。该方法首先通过编程声辐射力实现了在软材料内部同一位置激发出沿不同方向传播的剪切波，特别是实现了相互垂直的两个方向上剪切波的同时激发和相速度测量（图1）。研究人员通过理论研究进一步发现，互相垂直的两个方向上相速度平方差即可确定主应力之差。因此，测量剪切波相速度即可反演得到主应力。上述应力测量方法无需预知材料的本构参数和初始构型，并且适用于正交各向异性软材料中应力的测量。图1.基于声辐射力编程实现在软材料内部激发沿不同方向传播的剪切波，以及采用超声剪切波弹性成像系统测量得到剪切波速度。（A）实验中所采用的激励方式。超声波束沿着x轴从左至右先后聚焦在材料内部间距约1mm的六个位置。除水平方向剪切波以外，剪切波在z方向发生相长干涉形成纵向偏振剪切波。通过超快平面波成像测量得到剪切波在感兴趣区域（ROI）内的传播过程。（B）剪切波相长干涉形成纵向偏振剪切波。（C）实验采用的水凝胶样品。（D）不同时刻ROI内的剪切波。（E）有限元仿真。（F）水平和（G）竖直方向剪切波质点速度的时空场。通过Radon变换计算其群速度研究人员通过测量水凝胶中的单轴应力和弯曲应力验证了新方法的有效性。进一步，研究人员还设计了离体实验，利用该方法测量了骨骼肌被动拉伸过程中的应力变化（图2），展示了该方法在生物软组织应力测量中具有的潜在应用价值。图2.水凝胶和骨骼肌的机械应力成像。(A)受单轴应力的水凝胶中测量得到的两方向上的剪切波速。（B）反演得到的应力和所施加应力的比较。（C）水凝胶的弯曲变形及弯曲应力的有限元计算结果。（D）弯曲应力实验测量与有限元计算的对比。（E）对离体肌肉施加单轴应力。（F）肌肉样品的B超图像。（G）骨骼肌中剪切波的传播。（H）两方向上剪切波速度随应力的变化。（I）肌肉应力实验测量与理论结果的对比该研究中发展的剪切波编程方法（即基于声辐射力编程在软材料中同步激发沿不同方向传播的剪切波）已申请发明专利。相关论文于近日在《Science

点击蓝字关注我们全球塑料的平均年生产量超过3.6亿吨，大部分的废弃塑料存在于垃圾填埋场和水生系统中。探究塑料废物的可持续转化对于减轻塑料环境污染和回收废物中的价值非常重要。太阳光驱动的光重整在温和条件下将塑料废物转化为氢气和有机化学品，是一种可持续、具有应用潜力的方法，但目前报道的塑料光重整性能仍不理想。在光重整反应中，由太阳光激发光催化剂产生的电子和空穴迁移至催化剂表面并参与氧化还原反应，但光生载流子复合和缓慢的表面反应限制了氢气生产和废物转化。为解决上述问题，开发高效的光催化剂能够在时间/空间上分离电子和空穴并促进质子还原和塑料底物氧化的协同耦合是非常重要的。阿德莱德大学乔世璋教授课题组报道了富含缺陷的硫族化物偶联光催化剂通过质子还原和塑料氧化的协同耦合，在环境条件下从聚乳酸(PLA)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料废料中同时生产氢气和有机化学品。富含缺陷的镍基硫属磷酸盐偶联硫化镉光催化剂(d-NiPS3/CdS)展现了40

点击蓝字关注我们研究背景各种人类活动的开展将活性氮和二氧化碳释放到环境中，导致全球氮循环和碳循环的不平衡。硝酸盐的释放是最有害的后果之一，它可以从土壤中渗出，污染地下水和地表水，并导致水体富营养化，对生态系统造成严重干扰。而二氧化碳作为温室气体，也对环境造成了巨大的威胁。在这种情况下，由可再生电力驱动的电催化C-N偶联技术成为有希望替代传统的Haber-Bosch方法和随后的Bosch-Meiser工艺，实现直接可持续的电催化尿素合成，对全球氮平衡和碳平衡产生积极影响。通过调整催化剂的组成，可以改变催化剂表面的带电状态，从而调节反应物的吸附构型，最终影响电催化活性和产物的选择性。通过调控双金属电催化剂的组成和表面电荷可以改变CO2的吸附构型。但催化剂的表面电荷和反应物的吸附构型对电催化尿素合成的影响尚未见报道。本文要点（1）

点击蓝字关注我们近几年，二维材料由于良好的物理和化学性质，在基础研究和电子器件等领域得到广泛关注和研究。然而，在二维材料的合成过程中，因为温度波动，反应前驱体浓度波动，产物相变等因素，常常会发生产物多相共存的现象。这些不同的相结构导致产物存在不同的性质，不仅不利于基础物化性质的研究，而且严重阻碍其实际应用。所以，研究反应条件对反应产物的关系对于避免生成混合相十分重要。随着信息时代的发展，半导体成为电子技术发展的重要材料，窄带隙半导体则是发展红外探测的关键。理论研究发现PdS2具有PdSe2类似的层状结构，PdS2可能具有与PdSe2相同甚至更优的性质，比如窄带隙结构，红外响应，高载流子迁移率等，但是目前有关PdS2的研究很少。同时，Pd与S组成的化合物的种类很多，PdS，PdS2，PdS3，Pd4S，Pd3S，Pd16S7，这些化合物在合成过程中常常会存在多相共存的现象，对实际应用存在不良影响。所以，通过精确调节化学反应条件来合成明确化学式的硫化钯产物极其重要。Small最近发表了湖南大学段曦东教授和黎博副教授团队关于硫化钯薄膜的文章“Centimeter-Scale

点击蓝字关注我们高效、清洁、廉价的光催化产氢技术需要高活性，高稳定性和低成本光催化剂。合理设计和制备高效稳定光催化剂需要精确理解光催化剂的原子水平构效关系和光生电荷载流子热力学/动力学。我们通过结合各种高级表征和理论计算实现此目的。阿德莱德大学乔世璋教授课题组在Advanced

AMI》：通过调控细胞自噬增效基于MOF载药体系的乳腺癌饥饿疗法化学与材料科学原创文章。欢迎个人转发和分享，刊物或媒体如需转载，请联系邮箱：chem@chemshow.cn扫二维码｜关注我们微信号

点击蓝字关注我们全无机金属卤化物钙钛矿的优良特性（光吸收系数大、载流子迁移率高且寿命长、制备成本低、稳定性强等）使其在紫外光探测领域具有良好的应用前景，其中，单晶CsPbCl3因具有良好的环境稳定性和温度耐受性、更少的晶界、更低的缺陷密度以及对紫外光信号灵敏响应的宽带隙(≈

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点击蓝字关注我们在整个太阳光谱中，紫外（UV）光仅占比5%，而近95%由可见光（vis）光和近红外（NIR）光组成。然而，大多数光催化剂只能捕获紫外和部分可见光以产生具有高氧化还原电位的载流子，但很少能利用NIR光。一般来说，有效利用近红外光区（~占太阳光谱的53%）可以显著提高光催化剂在太阳光谱中的整体效率。近年来，光热转换是一种可行的策略，利用太阳光子产生热量，特别是对近红外光区，可用于改善相对温和的条件下的光催化活性。在大多数研究中，光热对光催化的研究只集中在以下几个方面：(i)光热过程可以促进电荷的分离；（ii）热赋予载流子更多的能量，促进载流子传输；（iii）热降低了光催化反应的活化能；（iv）较高的温度条件很容易激活吸附的活性物质。虽然在光热辅助光催化系统中的研究人员在这些研究方面已经付出了大量的努力，但在光热光催化过程中，这些低、高频太阳光子如何协同工作以增强光催化活性的机制尚未被探索。同时，对于大多数固-液反应系统的光催化产H2实验，温度通常控制在一个相对较低的水平排除热催化的影响，虽然这种方法使容易分析单一光场的光催化机制但导致了能量浪费。此外，由于水的导热系数大，几乎所有的光热效应产生的热被转移到反应溶液，而反应溶液温度的升高对催化剂性能的影响很少研究，因此设计一个有效的光热辅助光催化系统全太阳光谱利用去研究这些问题是非常重要的。本研究通过一步低温水浴法成功制备了核壳Co3O4@ZnIn2S4的S型异质结。与之前报道的Co3O4/ZnIn2S4异质结相比，我们首次在该体系中探索了光热效应对光解水析氢反应的影响。此外，本研究中Co3O4@ZnIn2S4光催化剂的性能优于目前报道的大多数ZnIn2S4基光催化剂和光热催化剂。通过控制实验温度，研究了提高反应溶液温度对催化剂活性的影响。同时，通过设计产H2实验和不同光照条件下的电化学实验，探讨了不同频率的光子在析氢反应过程中的作用。利用电子自旋共振试验进一步验证了S型的界面电荷转移机理。此外，还阐明了光热效应和异质结对光催化性能的影响。最后，我们进行了室外性能试验，探究了Co3O4@ZnIn2S4复合材料的实际应用潜力。图1

点击蓝字关注我们新型高性能纤维的创新发展对纤维基元材料的结构和性能提出更高要求。碳纳米管纤维是新型高性能纤维的典型代表，主要是由碳纳米管定向排列构成的一维宏观材料，展现出轻质、高强、高韧、高导电等优异特性，为结构功能一体化纤维材料的发展提供了解决方案，成为新型高性能纤维研究的重点。近期，北京大学、北京石墨烯研究院张锦院士团队在《ACS

点击蓝字关注我们手性在自然界中普遍存在，并且在化学、物理和生物等许多领域发挥着关键作用。通过外场刺激控制分子手性在基础科学和技术应用方面具有重要的研究意义，因此长期受到研究者广泛的关注。已报道手性反转现象主要发生在溶液、液晶、聚合物和凝胶等软物质材料中。受限于刚性晶格和空间位阻，如何通过外场刺激实现晶态分子手性的反转仍然是目前研究中存在的难点和挑战。北京理工大学化学与化工学院陶军、姚子硕研究团队利用胱胺有机阳离子具有显著结构柔性且在结晶过程易于形成螺旋手性构型的特点，合成胱胺四氯合铜（II）二维钙钛矿型晶体。利用胱胺阳离子中间‒C‒S‒S‒C‒结构片段螺旋取向与分子电偶极矩的结构关联，通过电场控制该结构片段取向变化，首次实现了电场控制晶态分子的P-M螺旋手性以及铁电自发极化的协同反转。相关工作以“Inversion

点击蓝字关注我们活性氧(ROS)作为一种具有超高活性的含氧物种参与了大多数生物过程，在调节生物体的各种生理功能中起着关键作用。在过去的几十年里，化学家和生物学家共同揭示各类ROS物种及其潜在的氧化还原化学性质，以推进基于ROS的治疗方法的设计。然而，由于ROS具有短暂性和反应性，如何在理想的阈值内精确调节ROS浓度以优化治疗效果已成为人们关注的主要问题。近日，中国科学院上海硅酸盐研究所的林翰副研究员和施剑林院士团队在《Angewandte

点击蓝字关注我们互补金属氧化物半导体（CMOS）在过去十年中推动了现代计算机的进步。然而，硅基CMOS现在已经达到了摩尔定律的缩放极限，因此晶体管性能的进一步提高需要材料技术的突破。栅极介电厚度将缩放到10

点击蓝字关注我们栓塞术常被用来阻断血供以控制子宫肌瘤和恶性肿瘤的生长，但目前常用的栓塞剂缺乏靶向性，且治疗后难以清除。固体栓塞剂使用较多却缺乏灵活性，容易引发炎症和组织增生；相比之下，液体栓塞剂不仅可以达到远端外周血管系统，还可以调整穿透深度，但栓塞效果不稳定。因此，在外部刺激下，其液体栓塞剂液固相变的可控性和可逆性对其栓塞效果的影响至关重要。图1.

点击蓝字关注我们得益于高效的Y系列小分子受体，全聚合物太阳能电池获得了快速的发展。目前，高性能聚合物受体主要通过小分子受体的末端基团和噻吩（及噻吩衍生物）进行偶联来实现聚合，这种构建策略存在一些固有缺陷：1）末端基团之间堆积受阻；在小分子受体中，末端基团的堆积是一种不可或缺的堆积方式，利用末端基团构筑全聚合物受体将不可避免地阻碍末端-末端的有效堆积；2）损失卤素原子；末端基团上卤素原子的数量以及位置在优化分子能级、堆积方式等方面起着至关重要的作用。然而，通过末端基团聚合的方式将不避免地损失或者改变卤素原子的数量和位置。3）存在异构体；小分子受体中使用最广泛的端基是1,1-二氰基亚甲基-3-茚酮（IC）及其卤化物，为了实现聚合，必须使用溴代的IC单元。然而，溴化IC单元通常是两种异构体的混合物，这种异构问题在聚合过程中会仍然存在于聚合物中，进而降低聚合物受体的批次重现性。图1.SP-T和SP-TT的分子结构基于以上考虑，南开大学陈永胜教授团队通过Y系列小分子受体侧边噻吩基团进行聚合构建了一种新型的聚合物受体，分别使用噻吩和联噻吩作为连接单元，合成了一种新型的聚合物受体材料SP-T和SP-TT（图1）。作者借助紫外-可见光谱分析，揭示了基于端基聚合（PY-IT及类似化合物）和共轭侧链聚合（SP-T和SP-TT）两种不同类型聚合物受体的堆积行为。从溶液到薄膜，SP-T比PY-IT显示出更大的最大吸收峰红移（49

点击蓝字关注我们近年来，柔性功能材料在便携式电子设备、医疗系统、通信与传感系统、人机交互和仿生智能机器人等方面的应用受到了广泛关注。因此，研究人员正致力于设计具有特定功能、便携性、操作安全性和生物相容性的柔性材料。考虑到环境污染和未来石化资源的枯竭，从纤维素、木质素、壳聚糖等可再生资源中开发低成本、绿色环保的柔性材料成为人们关注的焦点。其中，纤维素是地球上最丰富的可再生聚合物，具有产量丰富、无毒、可生物降解性和化学结构可修饰等特点。纳米纤维素作为纤维素的一种特殊形态，不仅具有纤维素的上述优点，而且还具有较高的机械强度、结构柔韧性以及可调节的自组装行为等特性，在构建柔性功能材料方面具有独特的优势：1）纳米纤维素具有高的长径比、优越的力学性能和丰富的官能团，可以组装成不同形态的柔性材料；2）表面官能团为化学修饰提供了多种可能性，进而为结构单元之间的交联提供更多的位点，有利于增强相互作用，提高机械强度；3）高的长径比和比表面积为纳米纤维素与其他构建单元的复合提供了机会，从而有利于设计多种功能的柔性复合材料。最近，华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室彭新文教授团队系统地概述了纳米纤维素基柔性材料的设计、制备和应用的最新进展。首先，简要介绍了纳米纤维素的制备、结构和特性（图1）。其次，综述了纳米纤维素基柔性材料的研究现状，根据纳米纤维素的固有特性，重点介绍了纳米纤维素在柔性材料构建中的重要作用。第三，全面地概述了柔性材料在各个领域的应用，包括储能与转换、电子、光学、生物医学、传感器、阻火、隔热等（图2）。最后，讨论了纳米纤维素基柔性材料目前面临的挑战和未来的发展前景。

Sci.》综述：环境中的微塑料问题和战略解决方案化学与材料科学原创文章。欢迎个人转发和分享，刊物或媒体如需转载，请联系邮箱：chem@chemshow.cn扫二维码｜关注我们微信号

cm-1左右的特征峰，随着时间的增加而信号逐渐减弱直至消失。随着三乙胺的脱除，随之而来的就是ZIF-8中金属离子和有机配体的配位聚合被引发。属于锌离子和2-甲基咪唑N配位形成的N-Zn配位键在420

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点击蓝字关注我们以纳米材料为原材料，通过“自下而上”的方式构筑多层级结构有序的结构材料、功能器件，对于变革材料、器件的传统制造模式有着深远的影响。在微电子制造领域，传统的丝网印刷、光刻等技术在加工柔性电子器件方面暴露出步骤繁琐、耗时久、成本高、一体化制造难等不足。墨水直写（DIW）是一种简单、独特的增材制造技术，可在室温下将多种墨水挤出并沉积到任意几何形状的基材上，具有低成本、快速、可按需定制等特点。然而，将有着大长径比的一维金属纳米线通过DIW技术制成具有高分辨率、高电导率的电极仍存在巨大的挑战。近日，北京科技大学王东瑞课题组发展了一种绿色、简便、高通量的直写打印兼具高分辨率、高电导率银纳米线（AgNWs）图案化电极的方法。他们通过天然高分子海藻酸钠调节银纳米线的流变特性，并结合计算机控制墨水挤出速率及打印速率，实现了高长径比银纳米线（长径比约730）在任意材质2D基材表面的直写打印。所得电极边缘清晰，分辨率较高，线宽可低至50

点击蓝字关注我们钾离子电池具备资源丰富、输出电压高等优势，有望在大规模储能、智能电网等多领域发挥重要价值。然而，K+的离子半径较大，其嵌入电极材料后引起严重体积膨胀，容易引发电极结构衰退，进而造成电池容量和倍率性能快速衰减。共价有机框架（COF）材料具有资源丰富、可设计性强、结构稳定等优势，有望成为设计具有突破性钾离子电池负极的新平台。然而，COFs作为储钾负极的应用必须兼顾具备高的活性位点、稳定的结构和有效的电荷储存通道。目前开发这样的块体（Bulk）COFs材料仍面临巨大挑战。近期，暨南大学宾德善/李丹团队在国际知名期刊J.

点击蓝字关注我们近年来，开壳单线态双自由基材料因其独特的光、电、磁等性质受到了广泛关注。然而在实际应用中还存在一些问题，比如，稳定性差、合成过程复杂、不发光等。值得注意的是目前研究的发光自由基以双线态发光的单自由基为主，获得能够在室温发光的稳定开壳单线态双自由基具有较高的挑战性。近日，吉林大学电子科学与工程学院阿力木副教授、南京工业大学彭其明教授以及潍坊学院申立博士合作在《Angewandte

点击蓝字关注我们纳米酶（Nanozyme）及脱氧核酶（DNAzyme）具有稳定且易于调控的结构，因而在生物传感、成像及多相催化等领域具有广泛的应用前景。研究人员在纳米酶的合成中，往往使用生物分子例如多肽和核苷酸对纳米粒子进行修饰和改性，以期获得更好的生物相容性以及催化底物选择性。然而生物分子对纳米酶催化活性的的影响较为复杂，其作用机理众说纷纭。因而解析生物分子与纳米粒子之间的协同作用意义深远，研究人员将可据此优化人工酶的结构与性能。近期，肯特州立大学沈昊课题组（单分子催化）与茅涵斌课题组（单分子力谱）同南京大学陈兆旭课题组（理论计算）合作，通过将含有聚腺苷的DNA链段结合到金纳米粒子上，融合出一种全新的人工酶。此人工酶具有类似过氧化物酶的催化性能，但其催化效率为金纳米粒子的5倍，并且显著优于多数脱氧核酶(图一)。图一：a.

点击蓝字关注我们调和天然生物组织和工程材料之间的不匹配是目前先进生物医学设备和组织工程平台发展的关键需求。然而，天然组织表现出许多合成材料难以复制的特征。例如，肌腱具有与柔软生物聚合物交织的平行的胶原纤维分层组织，它们含有约60

点击蓝字关注我们由于较高的光利用率和在隐私保护等方面的优势，可控光散射型液晶/聚合物复合材料在智能窗和显示等领域拥有巨大的应用潜力。其中双稳态材料具有节约能源的优点，被广泛研究。然而这些材料对入射可见光主要是传播方向上的调控，不具备独立可控光吸收或者变色的能力，这在一定程度上限制了相关器件的开发和应用。相比于只有透明态和光散射态切换单一功能的器件，兼具可控光吸收或者变色功能的光散射型器件无疑更具实用价值。近期，河北工业大学理学院孙玉宝教授团队提出了一种基于聚合物稳定离子掺杂胆甾相液晶和电致变色层的可变色光散射器件，器件结构如图1所示。在具有低驱动电压、高双稳态对比度的雾透切换功能的同时，该器件兼具了电致变色功能，可实现透明、光散射、着色透明和着色光散射四种工作状态，且每种状态都不需要电压的维持。器件的工作原理如图2所示，基于液晶的介电响应、离子掺杂液晶的电流体动力学效应和电致变色材料的氧化还原反应，通过控制交变电场的频率和直流电场的方向，可以分别调节聚合物稳定液晶的光散射态和变色聚合物的着色态，进而使器件获得所需状态。团队通过实验验证了聚合物稳定离子掺杂胆甾相液晶和电致变色层相结合这一设计的可行性。为了使器件获得更好的光散射态与循环稳定性，利用光聚合引发相分离的方法在胆甾相液晶中引入了聚合物网络，采用刮涂法制备了电致变色聚合物层，另外液晶中掺杂的离子盐同时为电流体动力学效应和电致变色效应提供了离子（图3、图4）。实验样品的透射光谱、相应工作状态以及聚合物稳定胆甾相液晶的织构分别如图5、图6所示。该工作还研究了手性掺杂、聚合物网络、离子盐引入、电致变色聚合物层厚度对器件电光性能的影响。测量结果表明，聚合物网络的引入大大提高了胆甾相液晶的双稳态对比度，且经过10000次的循环驱动后仍保持较好的光学性能（图7）。电致变色聚合物层具有粗糙的表面结构，随着变色层厚度的增加，着色透明态的着色程度逐渐加深，样品的透明态的总透光率也会降低（图8、图9）。当电致变色层厚度为0.39μm时，透明态的总透光率为71.58%，着色光散射态的总透光率为37.72%。该器件具有变色独立控制、扩展性好等优点，在智能窗和显示等领域具有广阔的应用前景，且对液晶和电致变色材料的融合研究具有重要价值。

点击蓝字关注我们细胞色素P450单加氧酶是自然界中最重要的氧化酶之一，广泛参与生物体内重要内、外源物质的合成与代谢，不但在医学和药学等生命健康领域得到广泛研究，而且其对极具挑战性的惰性碳-氢键选择氧化反应的优异催化能力，也激起合成化学与合成生物学等相关领域科学家的极大兴趣。大多数P450单加氧酶需要昂贵的辅因子NAD（P）H和复杂的氧化还原体系实现其催化功能，利用过氧化氢（H2O2）代替O2将P450单加氧酶改造为过加氧酶，被认为是开发简单实用型P450生物催化剂的有效途径。但是绝大多数P450酶在H2O2存在下仅有极弱、甚至没有催化活性。近日，中科院青岛生物能源与过程研究所丛志奇研究员在J.

点击蓝字关注我们纤维贯穿于人类文明的整个发展历程，纤维的进化史就是人类科技的演变史。随着量子物理学和电子能带结构理论的发展，晶体管等半导体器件和集成电路的出现推动社会进入了信息化时代。半导体聚合物材料的发展赋予了传统纤维与纺织品各种新兴电子功能，使之得以应用于元宇宙、增强现实、人工智能和智慧医疗等领域中。近日，东华大学朱美芳院士、王刚研究员应邀在美国化学学会旗下Chemical

点击蓝字关注我们广泛应用于机械、电子、能源、航空航天、环保等领域的压电材料，近年来在医疗领域显示出了巨大的发展潜力。这些压电材料的生物医学应用，称为“压电医学”。压电材料具有独特的压电性能，可通过所受应力诱导电荷载流子的分离，高效地催化化学反应，还可产生电信号影响生命活动，甚至可以利用周围环境中相对微弱和分散的能量资源，如人体运动和心脏跳动，给自供能的生物医学应用带来可能，并可以嵌入智能化设备当中，因此被应用于疾病治疗、有毒物质降解和生物传感等医疗领域，呈现出蓬勃的前景。目前，尽管相关压电材料的研究发展迅速，但其在医疗领域尚无系统总结。近日，同济大学的施剑林院士团队在《Advanced

点击蓝字关注我们电化学水分解利用可再生能源产生的电能，提供了一种环保、可持续的高纯度氢气的制备方法。因此，开发高效且低成本的析氢催化剂是至关重要的。目前，大量的过渡金属基纳米结构材料被用来替代铂基析氢催化剂。钼基化合物，特别是碳化钼(Mo2C)，凭借着低成本、独特的类铂电子结构以及良好的催化活性和耐久性被广泛研究。然而，Mo2C结构中丰富的未占据d轨道会产生较负的氢吸附Gibbs自由能，导致析氢过程中吸附氢难以脱附，从而限制了性能的提升。近日，湖南大学的韩磊教授、王双印教授课题组、西安交通大学的苏亚琼教授课题组和中南大学孙焱焱博士合作，在《Small》期刊上发表了题为“Urchin-Like

点击蓝字关注我们二维金属氧化物（2DMO）由于其独特的电子结构和丰富的表面化学性质而引起了极大的关注。然而，由于其固有的3D晶格结构和超高的合成温度，2DMO单晶纳米片的合成仍然是一个艰巨的挑战。近日，湖南大学段曦东教授、南京工业大学王琳教授和马惠芳副教授等报道了在《Advanced

点击蓝字关注我们金属有机笼（也称为配位笼），因其离散型特征以及具有可调节的几何形状、尺寸、限域空腔等结构特点，使这类超分子材料在催化、分子识别、发光材料、药物输送和生物医学等领域展现出独特的应用潜力。功能化金属有机笼的构筑通常需要预先合成接枝有特定官能团的有机配体，这往往需要在苛刻的反应条件下进行复杂繁琐的有机合成操作，极大地限制了构建此类多功能超分子材料的合成效率以及多样性。因此，开发一种能在温和条件下高效且可以定制功能化金属有机笼的策略具有重要意义。后合成修饰是一种获取定制功能化金属有机笼的有效途径，但发展具有通用且高效的方法仍然具有挑战性。近日，暨南大学周小平/李丹教授团队发展了一种通过外围蒽取代基与含有马来酰亚胺基团的各种功能分子之间的高效Diels-Alder

点击蓝字关注我们双原子催化剂（DACs）已经成为一个新兴的催化研究平台，为具有多电子/质子转移的电催化反应，如二氧化碳还原反应（CRR），提供更灵活的活性位点。然而，不对称双原子位点的引入导致了结构的复杂性，使人们对金属间的相互作用和催化机制的理解不够全面。近日，澳大利亚乔世璋教授课题组以镍铜DACs为例，提出了一个更合理的结构模型，并通过理论模拟和实验相结合，包括密度泛函理论计算、畸变校正透射电子显微镜、基于同步辐射的X射线吸收精细结构和蒙特卡洛实验，研究了距离相关的金属间相互作用。研究发现，相邻的Ni-N4和Cu-N4分子之间的距离阈值约为5.3

点击蓝字关注我们晶体生长过程中，原子在材料的前沿外延，而与晶体生长过程不同，刻蚀却是去除二维材料边缘或缺陷周围的原子。由于二维材料晶体边缘结构对其性能的深远影响，研究刻蚀过程，特别是研究气体气氛、刻蚀时间、温度等刻蚀参数将对于生长机理解释有着重要的作用。近期，湖南大学化学化工学院段曦东教授团队报告了一种通用的方法来探究终端原子对于二维材料刻蚀孔的影响，文章还通过理论计算辅助说明了此方法的合理性。在一定的气氛下，作者利用激光辐射结合改进的各向异性热蚀刻工艺，在单层WS2、WSe2等二维材料上制备了终端原子控制的刻蚀孔阵列。在Ar/H2的气体气氛中，可以获得以W-ZZ边结尾的三角形刻蚀孔阵列。在纯Ar气体气氛中，可以获得以W-ZZ边和S-ZZ(Se-ZZ)边交替结尾的六角形刻蚀孔阵列。在Ar/S(Se)蒸气气氛中，可以获得以S-ZZ(Se-ZZ)边结尾的三角形刻蚀孔阵列。该工作以“Terminal

ICB治疗缺乏有效或持久的反应，这直接表现为较低的免疫原性和肿瘤免疫抑制微环境（TIME）。基于生物材料的化学和材料科学、纳米技术、生物工程和化学生物学等最新进展衍生了更多提高癌症