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科研界“神雕侠侣”段镶锋/黄昱，联手再发PNAS！

本文通过结合实验和理论，从分子水平来了解电化学界面。

华算老司机
2022年9月21日
0089
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八篇顶刊集锦：Nature子刊、EES、AM、ACS Catal.、Adv. Sci.、AFM等

催化成果顶刊集锦

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2022年9月21日
00168
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李映伟&王枫亮Angew：Ni-Co3O4 NSDHN高效光还原稀释CO2为可调合成气

本文合成了一种在Ni掺杂的Co3O4超薄纳米片组装的双中空纳米管

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2022年9月21日
0073
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Nature子刊：双中心铜配合物电催化还原CO2为醇

本文报道了三种基于膨胀和氟化卟啉结构而空间和配位几何结果不同的双中心铜配合物

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2022年9月21日
00179
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南理Adv. Sci.：分层多孔电极助力CO2电还原为甲酸盐

本文报道了一种三相界面工程方法，该方法结合了分层多孔形态设计和表面改性，实现了CO2向甲酸盐的高效选择性转化。

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2022年9月21日
0055
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ACS Catalysis：光催化木质纤维素重整为H2和增值生化产品

本文报道一种了有效的木质纤维素光催化重整策略，包括纤维素、半纤维素和木质素，使用聚合氮化碳光催化剂。

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2022年9月21日
0079
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ACS Catalysis: 贝叶斯优化探索高熵合金纳米粒子的组成空间

本文通过使用贝叶斯优化作为指导构建数据集，报道了碳负载Pt-Ru-Pd-Rh-Au纳米粒子在H2/CO氧化反应中的组成空间的实验探索。

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2022年9月21日
00100
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Adv. Mater.：CoOx/N-C-ZnO实现高效的CO2光还原

本文报道了一种CoOx纳米簇修饰金属有机框架（MOF）衍生的分级有序多孔氮和碳共掺杂ZnO（N-C-ZnO）结构的纳米反应器

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2022年9月21日
0067
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余彦/吴飞翔AEM：钠金属全电池，15C循环1000次！

本文通过原位和自发反应在钠金属负极表面构建了由多相氟化钠和钴(NaF/Co)组成的保护界面层。

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2022年9月21日
0051
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AFM：高浓电解液助力高能量、长寿命K-SPAN电池，循环超700次！

本文报道了一种由高浓度电解液(HCE，4.34 mol kg-1 KFSI-DME)和硫化聚丙烯腈（SPAN）组成的高容量和长循环寿命的K-S电池。

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2022年9月21日
0039
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姜建壮/王康JACS：共轭三维COF助力锂硫电池2C下500次稳定循环！

本文通过8个连接的戊烯基D2h构建块(DMOPTP)和4个连接的方形平面接头之间的缩合合成了两种三维COF（命名为3D-scu-COF-1和3D-scu-COF-2）。

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2022年9月21日
0083
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鲍哲南教授，最新JACS！

本文通过一系列原位和非原位实验阐明了花状PAN颗粒的形成过程，为先进的纳米结构PAN基材料和受控聚合物纳米结构自组装的自下而上设计提供了重要的见解。

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2022年9月20日
0049
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王欣/韩翠平AM：超长寿命锌离子电池，循环超4万次！

本文报告了一种通过原位构建凝胶电解质（GPE）的化学焊接策略，这使锌离子电池能够实现超长寿命和可逆性。

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2022年9月20日
0067
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Nano Energy：一步热处理将科琴黑转化为氮掺杂锂硫电池硫宿主！

本文报道了一种通用且可扩展的合成方法来制备氮掺杂的二次碳颗粒。

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2022年9月20日
0068
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JMCA: 机器学习筛选用于高效钙钛矿太阳能电池的界面钝化材料

本文采用机器学习方法在原子水平上映射PCE和界面钝化材料之间的相关性，从而实现智能材料筛选。

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2022年9月20日
0088
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三单位联合NML: FEHCOOH=97%! MOF衍生的In2O3-x@C将CO2高效还原为HCOOH

本文报告了一种独特的玉米棒状In2O3-x@C纳米催化剂

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2022年9月20日
00110
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复旦/西安交大Small: 铜碳催化剂可控态价和孔隙率可影响CO2电还原成烃的选择性

本文通过在退火过程中调节氧分压来合成一系列具有不同价态和介孔结构的Cu-碳基催化剂

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2022年9月20日
0071
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付更涛/唐亚文Small: 乙醇诱导超细IrPdH中的氢插入，促进pH通用析氢

本文提出了将H原位嵌入超细Pd形成超细IrPdH氢化物以激活这种HER惰性材料，从而实现高效稳定催化HER。

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2022年9月20日
0077
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Nano Research：Cu-N-G电催化CO2还原并提高对乙醇的选择性

本文报道了一种界面增强策略，通过在铜泡沫表面上沉积薄层氮掺杂石墨烯（N-G）来选择性地促进 CO2RR 中的乙醇途径

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2022年9月20日
0047
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Nano Research：π-电子共轭多孔CN棒助力芳香醇氧化和HER

本文报道了一种精确控制的碳掺杂多孔CN棒

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2022年9月20日
0060

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