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【DFT+实验】四校联合！最新Nature Catalysis：Pt@Ge-UTL高效催化丙烷脱氢！

成果展示在原子水平上调节受限金属物种的精确位置和组装特定结构是一个巨大的挑战。基于此，华东师范大学吴鹏教授、关业军副教授和徐浩副教授、内蒙古大学张江威研究员、阿卜杜拉国王科技大学…

2024年3月6日
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单层WSe₂中相干声子介导的多体相互作用

英文原题：Coherent Phonon-Mediated Many-Body Interaction in Monolayer WSe2 通讯作者：陈海龙，中国科学院物理研究所；…

2024年3月6日
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支春义&纪秀磊重磅综述Nat. Rev. Chem：储能装置中的阴离子化学

背景介绍传统的摇椅电池已经取得了相当大的进展，相关研究主要集中在使用阳离子作为电荷载体的电极的电化学行为上。然而，阴离子在储能装置的电化学性质中起着重要作用，特别是它们与电极和溶…

2024年3月6日
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【DFT+实验】朱永法/郭燕Nature Catalysis：微孔限域激子行为助力光催化制氢！

成果简介有机半导体（organic semiconductors）是一类十分具有吸引力的光催化剂，但是它们的量子产率（quantum yield）受到光生电荷转移到表面的限制。其…

2024年3月6日
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【DFT+实验】龙剑平教授Angew.：探究路易斯碱位点在LOBs中的作用

为实现锂-氧气（Li-O2）电池（LOBs）的快速发展，在电催化剂中广泛应用路易斯碱（Lewis-base）位点来调节路易斯酸（Lewis-acid）位点的性质。然而，路易斯碱位点…

2024年3月6日
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【DFT+实验】汪乐余/张立鹏/马陈燕Nano Letters：首次报道！Fe-SACs促进QD光伏中多硫化物氧化还原

开发经济高效的多硫化物氧化还原阴极，对先进量子点（QD）光伏技术的发展至关重要。基于此，北京化工大学汪乐余教授和张立鹏博士、中科院高能物理研究所马陈燕等人首次证明了氮掺杂碳（N-…

2024年3月6日
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Nano Res.[催化]│天津理工大学张雯团队：具有共轭骨架结构的双原子Pd催化剂应用于电化学CO₂还原性能研究

背景介绍目前大多数应用于电催化CO2还原的双位点电催化剂主要通过高温裂解的方式制备，制备过程中会对反应物进行结构重组，导致催化剂结构缺陷，分布不均匀，难以明确活性中心结构。因此，…

2024年3月6日
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Nat Nanotech：华中科大李培宁/中国科学院福建物构所赵三根等发展系列各向异性二维材料，实现定向的光子与声子耦合传播

二维范德华材料具有众多有趣的光学特性，如高非线性光学响应、宽带光谱响应、带间激子效应等。平面内各向异性的二维范德华瓦尔斯材料具有面内低对称结构，从而具有面内各向异性的物理性质。同时…

2024年3月6日
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Nat Nanotech：杨培东团队揭示元素相容性为何在小尺度材料中发生逆转

理解不同元素在多元素材料中的合金和分相行为，对于调控其结构及性质至关重要。当多元材料的整体尺寸减小到纳米尺度时，元素混溶性往往会偏离宏观体系。目前，研究者们对于这一热力学行为的改变…

2024年3月6日
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材料界面的突破：自动化高通量筛选

在材料科学领域，基于密度泛函理论的高通量筛选技术可有效解析复杂的化学结构，加速了光电子、能量存储等前沿技术中新材料研发进程。尽管材料表面在能源转换过程中扮演着至关重要的角色，但由于…

2024年3月6日

犹他州立大学李刚Angew：钴肟基金属自由基催化：合成环丙烯和噁唑的通用策略
2025年3月27日
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金属自由基催化（Metalloradical Catalysis, MRC），主要以金属卟啉配合物为代表，已成为调控自由基反应和拓展其合成应用的有前景的策略。

基于此，2025年3月26日，犹他州立大学李刚等人在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Cobaloxime-Based Metalloradical Catalysis: A Versatile Strategy for the Synthesis of Cyclopropenes and Oxazoles》的研究论文。

在此，作者通过金属自由基催化（MRC），开发了一种高效的催化方法，用于炔烃的自由基[2+1]环丙烷化和腈的自由基[3+2]噁唑烷环化反应，反应底物为α-芳基重氮乙酸酯。

钴肟（Cobaloxime）在温和条件下，对炔烃的金属自由基[2+1]环丙烷化和自由基[3+2]噁唑烷环加成反应表现出良好的催化效果。

这些反应展示了广泛的底物耐受性，能够实现克级转化以及药物化合物的合成。

该研究结果突显了钴肟催化环加成反应在有机合成中的巨大潜力，并拓展了金属自由基体系在催化领域的应用范围。

Cobaloxime-Based Metalloradical Catalysis: A Versatile Strategy for the Synthesis of Cyclopropenes and Oxazoles,Angew. Chem. Int. Ed.,2025.https://doi.org/10.1002/anie.202500667
中南民族大学Nature子刊：MgO纳米簇在C=N键有机氮化合物还原偶联合成中的意外活性
2025年3月27日
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硝基化合物与醇的还原偶联是一种用于构建有机氮化合物中C=N键的可持续方法，但由于醇中α-Csp³-H键的惰性以及C=N键对加氢的敏感性，这一过程面临挑战。

基于此，2025年3月26日，中南民族大学张泽会、孙杰、中国科学院大连化学物理研究所慕仁涛等人在国际知名期刊Nature Communications发表题为《Unexpected activity of MgO nanoclusters for the reductive-coupling synthesis of organonitrogen chemicals with C = N bonds》的研究论文。

在此，作者报道了超细碱土金属氧化物MgO纳米簇（尺寸为0.9±0.3 nm）表现出的惊人催化活性，其能够高效活化α-Csp³-H键，促进转移加氢反应，以高至优异的产率（86-99%）合成含有C=N键的高附加值化学品。

对照实验和表征结果表明，MgO中的氧空位（Ov）和局部Mg环境（Mg-O键）在底物吸附和活化过程中起着关键作用，通过底物的负电荷氧原子与MgO纳米簇中Ov位点之间的电子相互作用实现。

理论计算进一步证实，氧空位显著降低了乙醇中α-Csp³-H向硝基苯中硝基转移氢原子的能垒（29.3 kcal/mol对比52.9 kcal/mol），而这一过程是还原偶联反应中具有最高能垒的速率决定步骤。

作者的方法不仅为合成含有C=N键的有机氮化合物提供了一种高效且可持续的途径，还激发了对主族元素催化剂的探索，使其成为过渡金属和贵金属催化剂在有机转化中的替代品。

Yuan, Z., Han, B., Liu, B. et al. Unexpected activity of MgO nanoclusters for the reductive-coupling synthesis of organonitrogen chemicals with C = N bonds. Nat Commun 16, 2963 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-58222-6
广东工业大学李成超、叶明晖AM：基于氨基酸类似物的界面吸附层，可实现长寿命水性锌碘电池的双重稳定性
2025年3月27日
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水系锌碘（Zn–I₂）电池因低成本和高安全性，被认为是大规模储能的有前途的候选者。

然而，它们的商业应用受到锌腐蚀和碘电极多碘穿梭的阻碍。

基于此，2025年3月26日，广东工业大学李成超、叶明晖等人在国际知名期刊Advanced Materials发表题为《Interfacial Adsorption Layers Based on Amino Acid Analogues to Enable Dual Stabilization toward Long-Life Aqueous Zinc Iodine Batteries》的研究综述。

在此，通过使用电解质添加剂的策略，构建了基于N,N-二羟乙基甘氨酸（BHEG）的界面吸附层，以稳定锌负极并减轻多碘穿梭。

BHEG中的三级胺（N(CH₂)₃）和羧基（─COO⁻）基团可逆地捕获H⁺，并动态中和OH⁻离子，有效缓冲了锌金属负极的界面pH，抑制了析氢反应。

此外，BHEG吸附层能排斥锌界面处39.3%的H₂O分子，形成“缺水”的内赫尔姆霍兹平面，防止锌腐蚀。重要的是，BHEG中的N(CH₂)₃基团还能抑制碘电极处的多碘穿梭，对I⁻、I₂和I₃⁻的吸附能分别为-0.88、-0.41和-0.39 eV。

得益于这些优势，锌碘电池在高碘电极质量负载（≈21.5 mg cm⁻²）下，可实现2.99 mAh cm⁻²的高面积容量和2000次循环的长循环寿命。

Interfacial Adsorption Layers Based on Amino Acid Analogues to Enable Dual Stabilization toward Long-Life Aqueous Zinc Iodine Batteries,Advanced Materials,2025.https://doi.org/10.1002/adma.202420221
中国科学院大连化学物理研究所刘中民、魏迎旭、叶茂JACS：甲醇制烯烃（Methanol to Olefins，简称MTO）：理解并调控动态复杂催化
2025年3月27日
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甲醇转化为烃类的研究与开发已有40多年的历史。

过去的四十年见证了甲醇制烯烃（MTO）的基础研究和工业流程开发的相互促进以及连续突破，表明MTO是一个极具动态性、复杂的催化体系。

基于此，2025年3月26日，中国科学院大连化学物理研究所刘中民、魏迎旭、叶茂等人在国际知名期刊Journal of the American Chemical Society发表题为《Methanol to Olefins (MTO): Understanding and Regulating Dynamic Complex Catalysis》的研究论文

本综述总结了中国科学院大连化学物理研究所在动态、复杂的MTO反应体系的反应机理和流程工程的持续研究中的努力和成就。

它阐明了关于MTO反应动态演变的本质以及扩散、反应和催化剂（积炭修饰）之间相互作用机制的基本化学问题，这些对于技术开发和流程优化至关重要。

通过整合MTO的化学原理、反应-扩散模型以及积炭形成动力学，实现了基于机理和模型的工业流程调控。

对化学和工程的深入理解促进了MTO催化剂和流程的持续优化和升级。

Methanol to Olefins (MTO): Understanding and Regulating Dynamic Complex Catalysis,J. Am. Chem. Soc.,2025.https://doi.org/10.1021/jacs.4c12145
韩国高丽大学AEM：用于锂电池的磷基阻燃电解液
2025年3月27日
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对高性能储能系统的需求不断增加，促使人们高度关注锂离子电池（LIBs）电解液的开发，因为它们具有高能量密度和循环稳定性。

有机电解液由于其高离子导电性和宽电化学稳定性，在提升电池性能方面发挥着关键作用。

然而，它们的易燃性和挥发性带来了严重的安全风险，包括热失控和火灾隐患。

基于此，2025年3月26日，韩国高丽大学Seung-Ho Yu等人在国际知名期刊Advanced Energy Materials发表题为《Phosphorus-Based Flame-Retardant Electrolytes for Lithium Batteries》的研究论文。

为了解决这些问题，对阻燃电解液的研究正在推进，特别是基于氟（F）和磷（P）的化合物。

基于氟的阻燃剂通过自由基清除机制中断火焰传播，但需要高浓度才能有效，这导致成本增加并对电解液性能产生不利影响。

相比之下，基于磷的阻燃剂具有独特的优势，包括低毒性、减少烟雾产生以及高热稳定性和化学稳定性。

这些特性使得基于磷的添加剂在较低浓度下就能发挥作用，从而最小化其对成本和电解液性能的影响。

本综述强调了基于磷的阻燃添加剂的多样化结构，探讨了它们的特性、机制以及对电池性能的影响，同时提出了未来发展方向，以开发下一代材料，提高LIBs的安全性和稳定性，为防火、高性能储能解决方案铺平道路。

Phosphorus-Based Flame-Retardant Electrolytes for Lithium Batteries，Adv. Energy Mater.，2025. https://doi.org/10.1002/aenm.202500587