锂空气电池拥有超高的理论比能量被认为是最具发展前景的下一代电池技术。然而，由于商用有机电解质具有挥发性和易燃性的特征，电池运行过程中极易引发一系列安全问题。利用高机械强度和安全性的固态电解质替代液态电解质，可以有效避免不可逆的电解液分解和负极锂枝晶生长，是提高电池本征安全性的理想方法。目前经典的固态电解质，如氧化物、硫化物、卤化物、聚合物等，其稳定性还不能满足固态锂空气电池实际运行的要求。因此...

异金属超分子由于其独特的协同效应，在光化学、主客体化学和催化方面显示出广泛的应用，以高度可控的方式精准构筑异金属超分子至关重要。然而，由于配位基元对金属离子的选择性不足，常常导致产物中统计混合物的存在，因此如何精准构筑异金属超分子存在巨大挑战。近年来，很多超分子化学研究者致力于开发异金属超分子结构的组装策略。目前，构建异金属超分子结构有两种方法，一种是一锅法，该方法需要配体含两种或以上配位基元...

柴油车尾气中的NOX是我国主要的大气污染物之一，也是产生细颗粒物和臭氧的重要前体物，柴油发动机尾气NOX的排放控制对改善空气质量具有重要意义。氨选择性催化还原（NH3-SCR）技术是去除柴油发动机尾气NOx最有效的方法。目前，Cu-SSZ-13催化剂是柴油发动机尾气NOx排放控制的商用材料，但其低温活性差，在柴油车冷启动过程中对NOX的排放控制不足，此外SSZ-13分子筛的合成通常需要使用价格昂贵的有机模板剂（三甲基金刚烷胺），不...

在与传统电力的竞争中，可再生电力日益具备优势，推动了将其转化为高价值燃料和化学品的技术需求。质子交换膜水电解（PEMWE）因其能够将可再生电能高效转化为高纯度氢气的优势，成为实现绿氢生产的重要技术。然而，由于铱的稀缺和价格高昂，当前PEMWE阳极所用的铱基催化剂（通常为金红石相氧化铱）在大规模应用上面临挑战。因此，开发新型铱基催化剂，在保持高催化性能的同时减少膜电极组件（MEA）中的铱负载量，对于PEMWE的广...

自1818年首次发现过氧化氢（H2O2）以来，它因其高活性氧含量、广泛的pH适应性和无毒副产物（仅为水和氧气）而备受世人瞩目，被视为最有价值的化学品之一，因此广泛应用于如漂白、消毒、污染物降解及化学有机合成等多个工业领域。然而，H2O2的大规模工业生产主要依赖于传统的蒽醌氧化工艺。但这一方法涉及多种复杂的反应步骤，能耗高，且易造成环境污染，这与绿色和可持续化学的原则相抵触。鉴于全球能源短缺和环境污染问题的严...

有机分子的π共轭程度显著影响材料在聚集态的光物理特性。通过合理的分子设计和构象微调，深入理解聚集体中的发光机制，对开发新一代高性能发光材料，推动有机电子器件、有机激光、光波导、防伪和生物成像等领域的发展至关重要。然而，有机晶体固有的紧密堆积和复杂的分子间相互作用，使得聚集体中的分子构象和堆积难以精准预测，导致在聚集态下对分子π共轭程度的调控面临重大挑战。在自然界中，蝴蝶通过扇动翅膀动态调整姿态...

多金属氧酸盐，俗称：多酸（POMs），是由一类由高氧化态的前过渡金属元素 M（如 WVI，MoVI，TaV，VV，NbV等）通过氧桥连接而形成纳米或微米级的金属-氧簇类化合物，其结构特点主要是以氧为顶点的[MO6]八面体和[MO4]四面体通过共角、共边或者共面的形式连接而成。近年来，多酸在半导体材料领域崭露头角，如在钙钛矿和有机太阳能电池中，多酸作为电子传输层或空穴传输层能够有效提高其光电转换效率。尽管POMs表现出优异的半导体性...

骨质疏松症是一种由局部或全身代谢异常引起的慢性疾病，伴有骨量、骨密度下降和骨微结构破坏，最常见于绝经后妇女以及中老年人。铁是人体必需的微量元素，但当体内的铁含量超过转铁蛋白的结合能力时，游离铁的蓄积会在体内造成铁过载环境。在铁过载环境中，骨组织中产生大量活性氧，氧化应激损伤的风险大大增加，成骨细胞的增殖和分化受到抑制。此外，细胞内铁含量的增加会促进破骨细胞对骨的吸收，最终破坏骨代谢的平衡，从而...

氧电反应复杂的电子转移过程和不利的动力学行为，作为绿色能源重大前沿技术的关键环节，锁住了新能源世界的大门，吸引着世界各地的研究人员开发高效的催化剂来促进反应过程。本文在全面介绍OER/ORR机理和原位表征的基础上，重点综述了氧电催化剂的各种构效关系（包括几何形貌和化学结构对电催化性能的影响），并对氧电催化剂活性增强的根本原因进行了深刻的见解。在此基础上，我们将最前沿的氧电催化剂明确划分为SACs、合金、氧...

单原子催化剂（SACs）将孤立的金属原子锚定在合适的载体上，具有超低金属含量、原子利用率最大化和超高本征活性等特点，已被报道为多种电化学反应的高性能催化剂。然而，大多数报道的单原子氧催化剂都是单功能的，只能在单原子金属位点上实现OER或ORR的高效催化，而实现OER和ORR双功能的SACs却鲜有报道，且缺乏先进的表征方法来揭示电催化过程中的结构演变。此外，研究最多的单原子铁、钴和镍单原子催化剂在反应过程中会因结构...

随着全球工业化的推进，X射线探测已成为众多领域不可或缺的工具，涵盖无损检测、安全检查和核反应监测等。其中，柔性X射线探测器在探索狭窄和异形空间方面表现优异，突显其多功能性和适应性。近些年来，低成本的金属卤化物钙钛矿材料在X射线探测领域大放光彩，尤其是钙钛矿单晶，由于晶界的移除和低的缺陷态密度，展现出高电阻率、高灵敏度和高稳定性。然而，尽管在使用这些单晶材料方面取得了显著的研究进展，但单晶材料的固有...

近年来，酶级联反应作为新型的癌症治疗策略得到了广泛关注。与传统疗法相比，酶级联反应展现出较高的特异性、可控性和高效性，显著提高了治疗效果并减少了副作用。然而，天然酶在临床应用中面临诸多挑战，如稳定性差、失活以及肿瘤选择性不足等。开发高效的酶级联纳米反应器是当下亟需解决的问题。复合凝聚是液-液相分离的一种形式，在生命起源中扮演了独特角色，为设计功能性纳米反应器提供了新思路。然而传统聚电解质形成的复...

近年来，吴立新教授课题组将多金属氧簇与多种有机组分相结合，构筑了一系列二维和三维有序超分子骨架结构。通过简单抽滤的方式即可制备面积不受限制的分离膜（Nat. Commun.2020,11, 425），从而实现小尺寸纳米粒子的高选择性、高精度和高效分离。利用骨架结构中的纳米级孔道和构筑基元的电负性，成功实现了基于尺寸选择性和电荷选择性的小分子、纳米粒子和蛋白质的精确分离（Nat. Commun.2023,14, 975;Adv. Sci.2023,10, 220704...

锌离子电池因其较高的理论能量密度、高安全性、低成本以及环境友好等优势而引起了广泛关注，有望被应用于下一代大规模储能领域。然而，传统的锌离子电池采用以水为溶剂的电解液，极性水分子由于内在的热力学不稳定性引发析氢等一系列副反应。同时，不均匀锌沉积导致的锌枝晶会造成电池短路，进而引发电池安全问题，严重阻碍锌离子电池的商业化发展。开发具有高稳定性的固态电解质代替传统水系电解液是针对性解决以上问题的有效...

随着化石燃料的过度使用，CO2 的过量排放使环境与气候变化等问题日益突出。利用可再生能源，以二氧化碳（CO2）和硝酸根（NO3−）为原料电催化生产尿素，不仅可以降低温室气体的浓度，还能够替代传统的工业Bosch-Meiser 工艺，为全球碳平衡的可持续发展提供有效的策略。目前，电催化合成尿素面临的主要困境是选择性不理想。合成尿素的途径需要NO3−还原反应（NO3RR）产生的含氮中间体和二氧化碳还原反应（CO2RR）产生的含碳中间...