顶刊解读

催化顶刊

新策略！中科大「国家杰青」，独立通讯新发AM！

共价有机框架（COFs）因其高度有序的结构、固有的孔隙性和分子可调性，正成为光催化合成过氧化氢的一个变革性平台。尽管COFs具有巨大潜力，但光生电荷载流子在COFs中的低效利用显著…

6天前
催化顶刊

三校联合！北大马丁/重大孙耿/华东理工戴升，发表Angew！

成果简介长期以来，对活性位点结构的精确理解一直是基础多相催化研究的最终目标，但是在纳米团簇催化中，这仍然是一个非常具有挑战性的问题。在铂（Pt）催化的脱氢反应中，如液体有机载体（…

2025年4月19日
催化顶刊

武汉大学罗威Angew：不可忽视界面水，显著改善RuO2酸性OER活性和稳定性

利用质子交换膜水电解槽(PEMWE)制氢因其高纯度、高电流密度、高工作电压、与可再生能源的高兼容性而被公认为是一种很有前途的方法。但是，阳极的OER动力学缓慢和对稀缺的Ir基材料(…

2025年4月19日
催化顶刊

华东理工大学杨化桂/刘鹏飞/练成，发表AM！

单原子合金(SAAs)已经成为CO2电还原合金催化剂的一种新的设计概念。SAAs通过最大化原子效率、促进氢溢出、打破尺度关系和克服传统催化剂的局限性，比传统催化剂表现出更优的性能。…

2025年4月19日
催化顶刊

南开袁忠勇AFM: Cu2O/NiO异质结构调控*H形态，促进NO2-串联还原为NH3

与N2分子相比，亚硝酸盐(NO2–)由于其在水中的溶解度增加和较低的N=O键解离能，可作为NH3电合成的原料。此外，NO2–由于其毒性和高浓度而被列为水生生…

2025年4月19日
电池顶刊

电池顶刊集锦：姚永刚、周江、黄云辉、李会巧、崔屹、王华、吴兴隆等成果！

1. Joule：高温加热助力动力学解耦碳化硬碳通常通过热固性塑料或生物质的碳化获得，具有无序的微观结构和丰富的纳米孔，展现出超过300 mAh/g的高比容量。然而，硬碳在低电位…

2025年4月19日
电池顶刊

同济大学罗巍/华中科技大学黄云辉，重磅Science！

固态锂金属电池（SSBs）因其潜在的高能量密度和增强的安全性，在电动汽车等领域备受关注。然而，这些电池在循环过程中面临由锂枝晶无控生长导致的短路问题。在此，同济大学罗巍教授和华中…

2025年4月19日
电池顶刊

超过5200次，几乎100%！大连化物所李先锋/张长昆，发表JACS！

多电子转移分子在提升水系有机液流电池（AOFBs）的能量密度及降低成本方面极具潜力，然而为增加氧化还原活性位点并稳定多电子反应所需的扩展共轭单元，往往会降低分子极性，从而限制其在电…

2025年4月19日
电池顶刊

合肥大学/浙工大/固体物理所AFM：Ru 量子点修饰生物质碳助力高性能锂-硫电池

自然界中多种天然生物质含有结构复杂的无机纳米材料或有机纳米材料,这些生物纳米材料的几何尺寸高度均一,且具有结构多样性的特点。其中，生物模板的高保真天然结构，为合成具有独特微观结构与…

2025年4月19日
催化顶刊

3天2篇JACS！福州大学王心晨教授团队，成果斐然！

2025年4月16日和14日，福州大学王心晨教授团队在J. Am. Chem. Soc.上连续发表两篇最新成果，即“Activating Lattice Oxygen in Per…

2025年4月19日

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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