1.浙江大學JACS：通過COF膜的垂直方向質子化增強光催化脫鹽傳統的脫鹽方法通常需要非常高的能量，而且難以去除痕量離子，相比的天然離子泵具有優異的性能，目前的合成體系通常具有非常短的激子壽命，限制了產生電場促進產生離子泵。有鑒于此，浙江大學孫琦研究員、浙江師范大學王賽等報道使用酸催化液相界面聚合反應合成垂直方向亞胺結構的質子化的COF膜促進光吸收和降低電荷的復合，實現了創新式的COF膜利用方法。1）這構筑獨特的層內、層間異質結，促進層內雜化，在光照下產生非常強的內建電場。這種改善作用使得COF膜能夠實現超高濃度梯度(2000:1)的離子傳輸，傳輸速率達到3.2×1012 ion s-1 cm-2，將離子濃度降至ppm。 2）這種性能超過了傳統的反滲透膜技術，是太陽能脫鹽技術的新突破，顯著的降低能源消耗和二次浪費。 Weipeng Xian, Xiaoyi Xu, Yongxin Ge, Zhiwei Xing, Zhuozhi Lai, Qing-Wei Meng, Zhifeng Dai, Sai Wang*, Ruotian Chen, Ning Huang, Shengqian Ma, and Qi Sun*, Efficient Light-Driven Ion Pumping for Deep Desalination via the Vertical Gradient Protonation of Covalent Organic Framework Membranes, J. Am. Chem. Soc. 2024DOI: 10.1021/jacs.4c12829https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c128292.JACS：2D vdW層間設計實現超室溫鐵磁性 目前大多數調節材料物理化學性質的方法是通過化學鍵的打破/生成新化學鍵的方式，化學鍵打破/生成新化學鍵對局部結構造成不可避免的影響。二維鐵磁材料是自旋憶阻器和量子器件的關鍵，單數目前大多數二維鐵磁材料只能在低溫下保持鐵電性質，在室溫或者更高溫度下控制2D材料鐵磁性能的方法還沒有報道。有鑒于此，華中科技大學常海欣教授、浙江理工大學宋昌盛副教授等報道非破壞性的vdW界面鐵磁策略，實現了高于室溫的鐵磁調控。1）通過非磁性vdW MoS2, WSe2, Bi1.5Sb0.5Te1.7Se1.3與2D vdW鐵磁Fe3GaTe2之間vdW耦合，將Curie溫度提高至400K，是目前2D鐵磁材料最好的。而且實現了室溫垂直磁各向異性（perpendicular magnetic anisotropy）和340K的非常規反?；魻栃?。
2）這種現象來自界面電荷轉移和自旋-軌道耦合的磁交換相互作用和磁各向異性。這項工作為調控vdW層間磁化學和實現多功能2D異質結提供方法。Gaojie Zhang, Hao Wu, Li Yang, Zheng Chen, Wen Jin, Bichen Xiao, Wenfeng Zhang, Changsheng Song*, and Haixin Chang*, Above-Room-Temperature Ferromagnetism Regulation in Two-Dimensional Heterostructures by van der Waals Interfacial Magnetochemistry, J. Am. Chem. Soc. 2024DOI: 10.1021/jacs.4c13391https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c133913.Angew：塑料結合DNA適配體用于檢測微塑料塑料是現代技術應用的關鍵材料，但微塑料對環境的污染已成為人們日益關注的問題。有鑒于此，滑鐵盧大學劉玨文教授、上海交通大學Yu Zhao等發展了對兩種最豐富的塑料(聚氯乙烯（PVC）和聚苯乙烯（PS）)材料應用的DNA適配體。1）這些適配體含有約90%的胞嘧啶和胸腺嘧啶，嘌呤含量僅為10%。其中，PVC-1適配體與PVC的結合能力是隨機序列DNA的6倍。在測試的塑料材料中，PVC和PS表現出最高的比結合能力。使用熒光標記的PVC-1適配體，能夠檢測濃度僅為1 mg的PS/PVC微塑料，適配體對微塑料的選擇性高于其他環境相關材料，比如二氧化硅。2）分子動力學模擬表明，適配體試圖最大限度地與塑料表面接觸以進行吸附。這種塑料結合適配體有望應用于環境監測，有助于開發表面結合適配體。 Mohamad Zandieh, Xin Luo, Yu Zhao, Chuanliang Feng, Juewen Liu, Selection of Plastic-Binding DNA Aptamers for Microplastics Detection, Angew. Chem. Int. Ed. 2024DOI: 10.1002/anie.202421438https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.2024214384.Angew：串聯控制的動態DNA組裝可實現對cGAS-STING刺激的時間選擇性正交調節盡管可控的DNA結構重組在生物應用領域中取得了重要進展，但目前仍缺乏能夠對免疫通路進行正交調節的策略。有鑒于此，國家納米科學中心李樂樂研究員和Fangzhi Yu首次開發了一種內源性和外源性串聯調節的DNA組裝策略，該策略能夠正交可控刺激環GMP-AMP合成酶(cGAS)-干擾素基因刺激因子（STING）通路。 1）研究者利用堿基位點（AP）連接的阻斷序列對含有兩個回文序列的DNA基序進行工程化改造，以抑制其自組裝功能。脫嘌呤/脫嘧啶核酸內切酶-1（APE1）觸發的AP位點的酶切能夠使DNA基序發生重新配置和自組裝，以形成長雙鏈結構，從而可實現cGAS催化活性的變構激活，產生用于刺激STING的2'3'-環-GMP-AMP。2）研究發現，APE1調節的DNA組裝可實現cGAS-STING信號的細胞選擇性激活。實驗結果表明，利用光切割基團對DNA基序進行再工程化改造后，酶觸發的DNA組裝能夠實現cGAS-STING刺激操作（開關“ON”），而光介導的雙鏈DNA分裂則可以終止這種刺激（開關“OFF”），從而能夠對免疫調節進行正交控制。綜上所述。該研究工作開發了一種內源性和外源性串聯調控策略，其能夠以正交控制的方式調節cGAS-STING通路。 Xiangfei Li. et al. Tandem-Controlled Dynamic DNA Assembly Enables Temporally-Selective Orthogonal Regulation of cGAS–STING Stimulation. Angewandte Chemie International Edition. 2024DOI: 10.1002/anie.202417916https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.2024179165.大連化物所Nature Commun：構筑鱗片狀結構MOF膜實現優異的丙烷/丙烯分離制備具有丙烷/丙烯選擇性和較高機械穩定持久性和能夠大規模生產的MOF膜是個巨大挑戰。有鑒于此，中國科學院大連化物所楊維慎研究員、彭媛副研究員等報道受到生物學的耐磨損結構其他，發現以正切結構交錯的ZIF-67膜（TN-ZIF-67）能夠分離丙烯/丙烷混合物，一步獲取聚合物級純度的丙烯。1）這種TN-ZIF-67膜具有優異丙烯/丙烷分離性能的原因來自消除了晶體之間缺陷、ZIF-67具有一定的晶格柔性、膜表面的耐磨性質。TN-ZIF-67膜對丙烷/丙烯混合物分離的系數達到221，在存儲1.5年后或者反復打磨造成磨損等處理之后的分離性能沒有改變。
2）這種膜能夠放大到4mm直徑的管狀基底。這項工作開發了一種設計無缺陷耐磨損MOF膜，并且實現優異的分離性能和優異的穩定性，有可能用于工業領域。Shu, L., Peng, Y., Zhu, C. et al. Metal-organic framework membranes with scale-like structure for efficient propylene/propane separation. Nat Commun 15, 10437 (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-54898-4https://www.nature.com/articles/s41467-024-54898-46.Science Advances：柔性機光雙響應鈣鈦礦分子鐵電復合材料用于高級防偽和加密混合有機-無機分子鐵電體已成為多功能壓電器件的有前途的材料。然而，由于它們固有的脆性和較差的延展性，它們在實際應用中面臨挑戰。在此，東南大學吳俊，游雨蒙等人提出了一種柔性機械-光學雙響應分子鐵電復合材料，將三甲基氯甲基銨(TMCM)-MnCl3摻入苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯(SEBS)基質中。1）SEBS/TMCM-MnCl3表現出優異的可拉伸機械性能（拉伸應變>1300%，厚度為30μm）、壓電性和光致發光性，可實現先進的視覺-觸覺融合防偽和加密應用。防偽和防篡改標簽分別基于模式識別和壓電響應來判斷有價物品是真是假或被篡改。2）研究人員還設計了具有三層加密的高安全性密碼鍵盤，提供更多的密碼組合（比傳統僅依賴數字加密的密碼設備多出524,288倍），并提高了針對破解嘗試的安全可靠性。 這項工作可以啟發多功能光電材料的設計，并在人機界面、信息安全和先進機器人技術中實現視覺-觸覺融合的智能應用。
Shengshun Duan, et al, Flexible mechano-optical dual-responsive perovskite molecular ferroelectric composites for advanced anticounterfeiting and encryption, Sci. Adv. 10, eadr2886 (2024) DOI：10.1126/sciadv.adr28867.Chem. Soc. Rev.：金屬有機框架（MOF）設計和合成的發展：從大規模嘗試、面向功能的修飾到人工智能（AI）預測由于金屬-有機框架（MOF）具有優異的多孔性，人們對其研究興趣激增，對其設計、合成、性能和應用的大量研究證明了這一點。近日，德州農工大學周宏才從大規模嘗試、面向功能的修飾到人工智能（AI）預測對MOF設計和合成的發展進行了綜述研究。1) 這一不斷擴大的研究領域推動了MOF設計和合成精確調控的快速進展。最初以大規模合成方法為主，該領域已朝著更有針對性的功能修飾發展。2) 最近，計算科學的整合，特別是通過人工智能預測，迎來了一個創新的新時代，實現了更精確、更高效的MOF設計和合成方法。本綜述的目的是為讀者提供MOF設計和合成發展過程的廣泛概述，并提出未來發展的愿景。
Zongsu Han et.al Development of the design and synthesis of metal–organic frameworks (MOFs) – from large scale attempts, functional oriented modifications, to artificial intelligence (AI) predictions Chem. Soc. Rev. 2024https://doi.org/10.1039/D4CS00432A8.郭林等Chem：原子層Ag納米片SERS檢測單分子雖然2D納米材料具有突出的優勢，但是因為通常金屬鍵沒有特定方向，因此如何制備原子層厚度的獨立穩定金屬納米片仍然是個巨大挑戰。有鑒于此，北京航空航天大學郭林教授、劉利民教授、伊比利亞國際納米技術實驗室（INL）郭天琪等報道開發了配體限域策略制備原子層厚度Ag納米片。 1）通過調控配體實現穩定超薄2D結構，構筑限域空間，降低表面能，避免了Ag的團聚。這種原子層厚度2D結構具有獨特的量子限域效應，比如能級分裂導致Ag表面產生均勻的熱點，促進產生表面增強Raman性能（SERS）。通過這種電磁效應和化學增強之間的共同作用，在檢測雙酚F分子（BPF）濃度低質10-17 M。原子層厚度的貴金屬SERS技術有助于產生優異的超高靈敏度，優異的均勻性和重復性。
2）這項研究為原子層厚度貴金屬納米片材料的制備和應用于SERS，促進產生高靈敏度、均勻、可重復的SERS檢測提供理論和實驗指導。 Pengfei Hu, Haosen Yang, Rutong Si, Bin Wei, Xiaotian Wang, Ziyan Xu, Xiuyi Yang, Tianqi Guo, Ralph Gebauer, Gilberto Teobaldi, Li-Min Liu, Zhongchang Wang, Lin Guo, Atomically thin Ag nanosheets for single-molecule SERS detection of BPF, Chem 2024, 10, 3364-3373DOI: 10.1016/j.chempr.2024.06.020https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2451929424002997
