1.四川大學Angew：暴露Cu+的介孔Cu納米板高效電催化炔烴半加氫以H2O為氫源的電催化轉移炔烴半加氫在工業上有前景，可用于選擇性電合成高附加值烯烴，同時抑制生成烷烴副產物。雖然取得了巨大成就，但是炔烴的轉移加氫催化反應的發展受到設計原子級復雜電催化劑的限制。有鑒于此，四川大學劉犇研究員等報道發現單晶介孔銅納米板（meso-Cu-PL）作為一種堅固而高效的電催化劑，用于從炔烴在H2O中的轉移半氫化反應中選擇性電合成烯烴。通過簡單的外延生長策略，使用功能性C22H45N(CH3)2-C3H6-SH作為形成介孔和控制結構的表面活性劑雙重功能，制備了各向異性介孔Cu-PL。1）與表面平坦的無孔Cu對應物不同，含介孔的Cu PL暴露出豐富的Cu+位點，這不僅穩定了電催化H2O裂解物種活性H*自由基，避免偶聯為H2分子，而且在動力學上加速了烯烴的半氫化脫附。以4-氨基苯乙炔（4-AP）為底物，各向異性meso-Cu-PL具有優異的電催化轉移半氫化性能，4-氨基苯乙烯（4-AS）選擇性高達99 %，4-AP轉化率為100 %，循環穩定性良好（6次循環）。而且，meso-Cu-PL在電催化下適用于各種炔烴的轉移半氫化。 2）這項工作為設計具有結構功能金屬位點的穩健介孔金屬電催化劑提供新型策略，該催化劑應用于H2O中工業增值化學品的選擇性電合成。Hao Lv, Lizhi Sun, Deqing Tang, Ben Liu, Mesoporous Cu Nanoplates with Exposed Cu+ Sites for Efficient Electrocatalytic Transfer Semi-Hydrogenation of Alkynes, Angew. Chem. Int. Ed. 2025DOI: 10.1002/anie.202423112https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.2024231122.浙江大學Angew：共晶合成多孔有機籠構筑規則的異質孔促進氣體分離 將兩種或多種材料結合的方式構建具有異質孔結構的膜是提高分離性能的有效策略。通過周期性的排列這些不同孔能夠顯著的優化引入組分的組合效果。多孔有機籠（POC）是由分子組成的多孔材料的一個新型類型，組裝形成相互連接的孔，而且得到固態的永久性的孔結構。POC的一個獨特特征是它們的模塊化，使“混合匹配”方法能夠創建由分子間相互作用驅動的共晶結構。有鑒于此，浙江大學劉明研究員等采用共結晶策略來制備氣體分離膜，實用一系列[4+6]亞胺籠對制備膜，這些籠的腔大小各不相同，包括具有熒光特性的籠。1）通過優化共結晶條件，成功制備了連續的無缺陷氣體膜，受益于手性識別相互作用。通過引入規則交替的小孔和大孔，解決了氣體分離膜的滲透性和選擇性之間的權衡性挑戰。2）此外，這種共結晶策略對POC以外的包括大環分子體系的其他分子體系同樣有幫助，用于制備共晶膜。這種方法拓寬了制備具有有序異質孔的高性能氣體分離膜的范圍。Saisai Yu, Siyuan Yang, Miao Yang, Ju Yang, Ziye Song, Dingyue Hu, Heng Ji, Zhe Jia, Ming Liu, Regularly Arranged Heterogeneous Pores in Gas Separation Membranes Constructed by Cocrystallization of Porous Organic Molecules, Angew. Chem. Int. Ed. 2025DOI: 10.1002/anie.202420086https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.2024200863.復旦大學Angew：通過管狀聚合物的膜伸展釋放H2S氣體分子硫化氫（H2S）作為一種氣體傳遞劑，不僅在介導許多細胞活動中起著至關重要的作用，而且在臨床治療中也有令人興奮的應用。但是，使用H2S作為氣態治療劑的一個主要問題是如何實現氣體的按需儲存和輸送，因此，開發H2S供體運送平臺非常重要。目前，雖然人們設計了各種基于聚合物的氣體釋放載體，但是幾乎所有的運送系統都是局限于球形結構。有鑒于此，復旦大學閆強研究員、李劍鋒教授等研究聚合物自組裝形態（尤其是非球形納米結構）對H2S釋放能力的作用。1）發現與球形對應物相比，一種管狀聚合物體（即管狀體），由含多硫醚的嵌段共聚物囊泡的膜拉伸形成，表現出增強的半胱氨酸響應H2S釋放行為。2）這項研究發現不同聚合物體釋放H2S的量和速率取決于膜伸長的程度，通過這種現象，能夠通過調整膜幾何形狀來調節氣體釋放動力學。更重要的，研究結果表明聚合物型H2S供體，管狀體比球形體具有更好的抗癌性能。這有助于激發通過塑造氣體納米載體的形態來提高氣體治療療效的新型可能性。Qiang Yan, Cuiqin Yang, Yulian Zhang, Miaomiao Xu, Jianfeng Li, Gas-Releasing Polymer Tubesomes: Boosting Gas Delivery of Nanovehicles via Membrane Stretching, Angew. Chem. Int. Ed. 2025 DOI: 10.1002/anie.202421405https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.2024214054.蘇州大學Angew：Re摻雜構筑氧空穴與IrO2的酸性OER性能之間的關系開發在酸性條件下具有高析氧反應（OER）活性的耐用IrO2基電催化劑對于質子交換膜電解槽至關重要。雖然氧缺陷被認為在OER中可能很重要，但它們與催化活性的直接關系尚未確定。有鑒于此，蘇州大學康振輝教授、邵名望教授、劉陽教授、邵琪副研究員、廖凡等在這項研究中，通過在2D IrO2中摻雜Re得到Re0.03Ir0.97O2，引入了豐富的氧空位，并且驗證了它們在提高OER性能方面的決定性作用。1）Re0.03Ir0.97O2催化劑表現出優異的OER性能，在10mA cm-2下的過電位為193 mV，持續活性超過650小時，顯著超過了未摻雜的催化劑。此外，在1.70 V（~1200 mA cm-2）的電池電壓下保持運行超過140 h，性能沒有明顯下降。2）DFT理論計算結合循環伏安法、瞬態電位掃描和原位表征，證實Re0.03Ir0.97O2上的吸附物演化機理，以及Re誘導的氧空位在提高OER性能中的關鍵作用。這些發現強調了氧缺陷直接影響OER活性，為氧空位工程在電催化劑設計中的應用提供了指導。 Wenxiang Zhu, Mengjie Ma, Dongdong Gao, Jinxin Chen, Hui Huang, Kun Feng, Qun Wang, Jie Wu, Penghao Li, Jinzeng Guo, Zhenglong Fan, Jun Zhong, Qi Shao, Fan Liao, Yang Liu, Mingwang Shao, Zhenhui Kang, Establishing the Link Between Oxygen Vacancy and Activity Enhancement in Acidic Water Oxidation of Trigonal Iridium Oxide, Angew. Chem. Int. Ed. 2025DOI: 10.1002/anie.202423353https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.2024233535.溫州大學&深圳大學&浙江大學Angew：RuO2中的殘留Cl增強酸性OER穩定性和活性RuO2是質子交換膜水電解槽（PEMWE）的標桿性電催化劑，但是在析氧反應（OER）過程中的穩定性經常受到晶格氧參與和金屬溶解的影響。雖然RuO2的合成過程產生氯化物殘留，但是人們對于氯化物的潛在功能仍然沒有很好的研究。 有鑒于此，溫州大學金輝樂研究員、浙江大學王勇教授、深圳大學Ying Li等合成了形態和結晶度相似的含氯RuO2（RuO2-Cl）和純RuO2催化劑。1）RuO2-Cl表現出優異的穩定性，是純RuO2的3倍，在10mA cm-2下的過電位僅為176 mV。此外，在Pt涂層的Ti基底上原位合成的RuO2-Cl催化劑在100 mA cm-2下保持高性能長達1200 h。2）理論計算和實驗分析表明，氯化物通過取代橋接氧原子來穩定RuO2，從而抑制晶格氧釋放和催化劑的Ru脫離。值得注意的是，這種作用能夠加強*OOH中間體的結合，降低決速步驟的能壘。這些發現為以往未知的氯化物殘留物的作用以及如何提高RuO2的穩定性提供了新見解。Huile Jin, Jiadong Chen, Menghui Qi, Yun Yang, Xiaofen Xiao, Ying Li, Yong Wang, Chloride Residues in RuO2 Catalysts Enhance Its Stability and Efficiency for Acidic Oxygen Evolution Reaction, Angew. Chem. Int. Ed. 2025 DOI: 10.1002/anie.202420860https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.2024208606.北京科技大學Angew：卟啉基烯烴構筑新型cya拓撲結構3D COF光催化合成H2O2設計和合成新型拓撲結構，是為SOFs（超分子有機框架）、MOFs（金屬有機框架）、COFs（共價有機框架）在內的分子框架材料開發新結構與新功能的最重要途徑。有鑒于此，北京科技大學姜建壯教授、Naifang Niu等報道5,10,15,20-四（（[1,1':3',1''-三聯苯]-4,4''-二甲醛））-卟啉（TTEP， 5,10,15,20–tetrayl(tetrakis(([1,1':3',1''–terphenyl]–4,4''–dicarbaldehyde)))–porphyrin）與2,4,6-三甲基-1,3,5-三嗪（TMT, 2,4,6–trimethyl–1,3,5–triazine）之間的羥醛縮合反應，生成乙烯連接的三維共價有機框架Por-COF-cya。1）粉末X射線衍射（PXRD）以及結構模擬表明，具有高度結晶結構，cya拓撲結構在目前的框架材料中還未曾報道。Por-COF-cya呈現多晶性，并且具有較高的永久孔隙率。Por-COF-cya中引入的光捕獲卟啉單元和乙烯基連接，使其框架內產生共軛效應，在可見光照射（λ>400 nm）純水溶液光催化反應，實現了2209μmol g-1 h-1的光催化合成H2O2速率。 2）將客體分子四硫富瓦烯（TTF）引入Por-COF-cya的孔內，形成供體-受體體系TTF@Por-COF-cya，光催化活性增強，光催化合成H2O2的速率達到6994μmol g-1 h-1。這項工作為開發具有多樣應用潛力的新型拓撲功能分子基框架開辟了一條新途徑。
Zihan Gong, Ying Gao, Jing Li, Zichen Cai, Naifang Liu, Jianzhuang Jiang, Porphyrin–based Vinylene–linked 3D Covalent Organic Framework with Unprecedented cya Topology for Photocatalytic H2O2 Production, Angew. Chem. Int. Ed. 2025DOI: 10.1002/anie.202423205https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202423205 7.新加坡國立大學Angew：COF修飾碳自由基促進4e- ORR自由基共價有機框架（RCOFs, Radical covalent organic framework）在氧化還原催化和能量轉換應用具有巨大的前景。但是，由于自由基本征缺乏穩定性、而且合成的方法非常少，而且自由基的表征非常困難，因此合成具有明確中性碳自由基中心的穩定RCOFs具有挑戰性。有鑒于此，新加坡國立大學池春彥教授、新加坡科技研究局（A*STAR）Jun Zhu、Xiaofei Zhang等基于對制備結晶COF的穩定碳自由基和結構調控的理解，通過簡單的后氧化過程合成結晶碳中心自由基的RCOF。1）RCOF在4e-氧還原反應（ORR）中表現出優異的催化活性，半波電位為0.82 V（vs.RHE），電子轉移數為3.98，在報告的COF基電催化劑中最好的行列之內。2）促進4e-和抑制2e- ORR途徑（99.5 % vs 0.5 %）可歸因于碳自由基位點能夠產生啟動反應，并且能夠形成更加平穩的過渡態，這有利于最大限度地減少過氧化物的形成，因此有助于更安全、更可持續的燃料電池和金屬空氣電池應用。這項研究不僅為制備具有明確中性碳自由基中心的穩定RCOFs提供了一種簡單的策略，而且證明了自由基能夠調控COF材料的氧化還原催化活性，這可能在電催化和能量轉換應用中具有潛在的應用前景。 Tingting Xu, Huaqun Zhou, Xiaofei Zhang, Tun Seng Herng, Jun Ding, Chunyan Chi, Jun Zhu, Covalent Organic Frameworks with Carbon‐centered Radical Sites for Promoting the 4e‐ Oxygen Reduction Reaction, Angew. Chem. Int. Ed. 2025DOI: 10.1002/anie.202424449https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.2024244498.Angew：尺寸可控、pH響應且可降解的自組裝無定形2D納米盤用于藥物控制釋放具有蝌蚪狀的卷桿結構的兩親瓶刷形（bottlebrush）嵌段共聚物（BBCs）直接在水中自組裝，得到功能性的聚合物納米片。有鑒于此，悉尼大學Markus Müllner教授、韓國延世大學Byeong-Su Kim教授等報道通過接枝聚合物側鏈中乙氧基-乙基縮水甘油酯（EE）與四氫吡喃基縮水甘油酯（TP）的比例來調整BBC的疏水片段，通過這種變化能夠控制自組裝納米片的大小、pH響應性和藥物負載功能。1）值得注意的是，由于EE的水解速度比TP快，因此納米圓盤在溫和的酸性條件下具有可變的降解速率，有助于小分子的釋放，并且隨著時間的推移，圓盤完全降解為完全水溶性共聚物。2）納米圓盤具有生物相容性，以及乳腺癌細胞的細胞攝取，表明其發展成為藥物輸送系統的潛力。Haoxiang Zeng, Ping Zeng, Jinsu Baek, Byeong-Su Kim, Markus Muellner, Self‐Assembly of Amorphous 2D Polymer Nanodiscs with Tuneable Size, pH‐Responsive Degradation and Controlled Drug Release, Angew. Chem. Int. Ed. 2025 DOI: 10.1002/anie.202424269https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202424269
