1. Chem. Soc. Rev.：半导体光催化剂的表征

半导体光催化由于巨大的应用潜力而被广泛研究，这使得产生了许多半导体光催化剂，刺激了各种表征方法的发展。近日，肯特州立大学Mietek Jaroniec团队总结评估了半导体光催化剂的表征方法，包括其化学成分（元素组成，化学状态/结构），物理性质（物理结构，晶体学性质，光学吸收，电荷动力学，缺陷以及胶体和热稳定性）和带结构（带隙，带边缘/带边缘偏移和费米能级）。

作者首先简要介绍其基本原理，然后是精心挑选例子进行说明。最后，提供了将半导体的特性与其潜在的表征方法和前景相关联的图表。总的来说，该综述为材料化学家和物理学家，特别是学生，选择合适的技术来表征半导体光催化剂和可能的其它相关材料提供了参考。

LipingZhang, Jing run Ran,Shi-Z hang Qiao and Mietek Jaroniec*. Characterization ofsemiconductor photocatalysts. Chem. Soc. Rev., 2019

DOI: 10.1039/c9cs00172g

https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2019/cs/c9cs00172g

2. Angew：在三维N掺杂纳米碳中构建sp³ / sp²碳界面用于ORR

开发用于氧还原反应（ORR）的高效无金属碳电催化剂是可再生和清洁能源的开发和商业化的一种非常有前景的策略，但仍然是一项重大挑战。近日，天津工业大学尹振，北京大学马丁等多团队合作，通过简单的热解过程制备了具有特定sp³/sp²界面的三维（3D）N掺杂碳。

实验发现，通过调整组成和孔隙，表面具有高比率sp³/sp²碳的3D N掺杂纳米碳具有高的ORR的电催化性能，优于Zn-空气电池中的商业Pt/C。 DFT计算结果表明，该材料高的ORR性能归因于sp³/sp²碳界面处存在N掺杂剂，这可降低ORR的理论过电位。

JianGao, Yun Wang, Haihua Wu, Zhen Yin*, Ding Ma*, etal. Construction of sp³/sp² carbon interface in3D N‐dopednanocarbon for the oxygen reduction reaction. Angew. Chem. Int. Ed., 2019

DOI: 10.1002/anie.201907915

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201907915

3. Angew: 受蝴蝶的启发！分层光捕获结构的钙钛矿光电探测器

光电探测器的广泛应用引发了对高响应度和偏振敏感光检测的迫切需求。受蝴蝶启发，中科院化学所李明珠团队采用商用DVD母版和2D晶体胶体阵列模板制作了一维纳米光栅粘合多孔2D光子晶体钙钛矿光电探测器（G-PC-PD）。光栅衍射和PC阻带反射的耦合效应使G-PC-PD的光捕获增强，多孔支架和纳米压印工艺提供了高结晶钙钛矿膜。

G-PC-PD的白光响应度和探测灵敏度高达12.67 A/W和6.28×10¹³ Jones（比原始钙钛矿光电探测器高7~8倍）。同时，高度有序的G-PC-PD纳米光栅阵列可实现偏振敏感光检测，速率为-0.72 nA/º。这种分层钙钛矿集成纳米光栅和2D PC架构为高性能光电器件开辟了一条新途径。

Butterfly‐inspired Hierarchical Light‐trapping Structure towards High Performance Polarization‐sensitive Perovskite Photodetector，Angew,2019

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201908743

4. Angew：3D无枝晶锌负极，Cu-Zn固溶体界面+亲Zn聚丙烯酰胺添加剂

可充电水系锌离子电池已被认为是下一代电池中非常有前景的替代品。然而，锌枝晶的形成是制约其实际应用的关键。与鉴于此，为了研制稳定的金属锌负极，中南大学王海燕教授等在商业铜网骨架上成功构建了Cu-Zn固溶体，并加入聚丙烯酰胺电解液添加剂用于优化锌负极，制备出3D无枝晶的锌负极。

这一策略大大降低锌成核的超电势，同时增加锌沉积的稳定性，所制备的锌负极在大电流密度范围内表现出无枝晶电镀/剥离行为。使用该无枝晶负极的电池可循环280小时以上，放电深度为80%时，具有非常低的电压滞后(93.1 mV)。

QiZhang，Jingyi Luan，Liang Fu，Shengan Wu，YougenTang，Xiaobo Ji，Hai-Yan Wang. Insightsinto Three‐dimensional Dendrite‐free Zinc Anode on Copper Mesh with Zinc‐orientedPolyacrylamide Electrolyte Additive. Angew. Chem. Int. Ed. 2019

DOI: 10.1002/anie.201907830

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201907830

5. Angew：稳定的二维异质多孔COFs用作高效离子导体

2D共价有机框架（COFs）具有开放和有序的1D柱纳米通道，为各种特定功能的客体提供了巨大的可能性。然而，大多数COFs的相对低的化学稳定性阻碍了它们的实际应用。近日，天津大学Long Chen团队合成了一种高度结晶和异质多孔COF（DBC-2P），并作为离子传导的主体材料。

实验发现，由于DBC的大的共轭结增强了层间相互作用使得DBC-2P在强酸和碱中表现出优异的稳定。作者将线性聚乙二醇（PEG）和PEG-LiBF₄盐包封到DBC-2P的纳米通道中，得到具有2.31×10^-3 Scm^-1的高离子电导率的杂化材料。该工作展示了一种有效的后合成策略，用于开发具有优良特性的新型COF-聚合物复合材料。

ZhenXie, Long Chen*, et al. Stable 2D Heteroporous Covalent OrganicFrameworks for Efficient Ionic Conduction. Angew. Chem. Int. Ed., 2019

DOI: 10.1002/anie.201909554

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201909554

6. Angew: 二维钙钛矿微/纳米片内同时兼具长持续蓝光发光和高量子产率

具有长寿命发光的分子固态材料（例如热激活延迟荧光（TADF）和室温磷光（RTP）系统）有望用于显示，传感和生物成像应用。然而，具有长发光寿命和高固态发光效率的这种材料的设计仍然是一个开放的挑战。近日，北京师范大学DongpengYan研究团队展示了新的二维（2D）有机金属卤化物钙钛矿材料，在环境温度和大气压下，蓝色发光量子产率高达63.55％，超长TADF寿命为105.78ms。

该设计利用了二维空间/电子限制效应和适度重原子调整策略的综合影响。光物理研究和理论计算表明，增加的量子产率是由于钙钛矿的刚性层合结构，可以有效地抑制激子的非辐射衰变。同时，加入适度重原子可以进一步平衡系统间交叉过程，从而延长发光寿命。由于这些2D钙钛矿微/纳米结构具有空间和时间分辨的TADF特性，因此它们对于信息加密和光逻辑门特别有用。因此，这项工作不仅描述了基于混合钙钛矿的TADF系统的新设计，同时还提供了一种空间和时间双分辨率的策略，以实现在二维晶体微/纳米片内的光学信息存储和逻辑门编译。

Yan, D. Zhou, B. Simultaneous Long‐Persistent Blue Luminescence and High Quantum Yield within 2DOrganic‐Metal Halide PerovskiteMicro/Nanosheets. Angew. 2019.

DOI: 10.1002/ange.201909760

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.201909760

7. Angew：化学修饰高岭土纳米管用于高效提取海水中的铀

从海水中经济地提取铀对于满足核电的长期需求至关重要。有鉴于此，海南大学Ning Wang教授等通过化学交联偕胺肟基到天然矿石材料高岭土纳米管(HNTs)的双表面，成功开发了一种高效的吸附材料AO‐HNTs。

研究表明，AO‐HNTs在32 ppm含铀模拟海水中表现出456.24 mg g^‐1的高铀吸附能力。在天然海水中，经过30天的现场试验，AO‐HNTs达到了9.01 mg g^‐1的高铀萃取能力。吸附铀的能力高、速度快主要是由于双表面偕胺氧基修饰的空心纳米管为铀的吸附提供了更多的配位点。

ShileiZhao, Yihui Yuan, Qiuhan Yu, Biye Niu, Jianhe Liao, Zhanhu Guo, Ning Wang. Dual‐surface amidoximated halloysite nanotube for high‐efficient and economical uranium extraction from seawater. Angew. Chem. Int.Ed. 2019

DOI: 10.1002/anie.201908762

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201908762

8. Angew: 全聚合物超级电容器

基于水凝胶电解质的可拉伸超级电容器已有报道，然而水凝胶在严重变形(可拉伸但无弹性)后通常无法完全恢复。有鉴于此，香港城市大学支春义教授和河南理工大学的Qiang Chen教授等以双网络水凝胶(DN水凝胶)为电解质，纯聚吡咯(PPy)为电极，制备出了具有高可逆拉伸能力的全聚合物超级电容器。

DN水凝胶具有优异的力学性能，可多次拉伸至500%，几乎可以100%恢复原长度。为了制造完全可恢复的可伸缩超级电容器，我们将一个自支撑的纯导电聚合物薄膜进行退火作为电极，以使电极引起的延迟最小化。制备的DN水凝胶/纯导电聚合物超级电容器可以从100%的应变中完全恢复，几乎不存在残余变形，即使拉伸1000次也能保持电化学性能。

YukunWang，Feng Chen，Zhuoxin Liu，Zijie Tang，Qi Yang，YanZhao，Shanyi Du，Qiang Chen，Chunyi Zhi. A Highly Elastic and Reversibly Stretchable All‐polymer Supercapacitor. Angew. Chem. Int. Ed. 2019

DOI:10.1002/anie.201908985

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201908985

9. Angew：Au₂₄Cu₆(SPhtBu)₂₂团簇Cu-S键之间的π共轭提高开环反应活性

双金属纳米材料在催化领域具有重要的应用价值。近日，安徽大学朱满洲，Haizhu Yu团队合成了一种新的金铜双金属纳米团簇并发现该团簇可以有效地催化环氧化物开环反应。

SCXRD和ESI‐MS表征表明，该团簇为Au₂₄Cu₆(SPhtBu)₂₂(简称Au₂₄Cu₆)，其六个Cu原子在表面，每三个Cu原子与三个硫醇配体配位形成Cu₃S₃平面六元环。在环氧化物开环反应中，Au₂₄Cu₆的催化活性优于其它同金属和金铜合金NCs，如Au₂₅和Au_38‐xCu_x。控制实验和DFT计算表明，Cu-S键之间的π共轭对该团簇的催化活性起着关键作用。

JinsongChai, Sha Yang, Haizhu Yu,* Manzhou Zhu*, et al. Exposing thedelocalized Cu‐S π bonds on Au₂₄Cu₆(SPhtBu)₂₂ nanoclusterand its application in ring opening reaction. Angew. Chem. Int. Ed., 2019

DOI: 10.1002/anie.201907609

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201907609

10. Angew：一种未被开发的OER催化剂，氮化铪纳米颗粒

电解水是目前制取氢气和氧气最有前途的方法之一。在这两个半反应中， OER更难优化，目前仍然依赖于昂贵的Ru或Ir基催化剂。有鉴于此，伦敦大学玛丽女王学院的Cristina Giordano教授等制备了氮化铪（HfN）和氮氧化铪（Hf₂ON₂）纳米颗粒，并首次测试了其OER活性。

研究发现， HfN具有超高的OER活性，在无铁电解质中10 mA/cm²时过电压仅为391 mV，并且具有长期稳定性。这一结果使得HfN在可持续性、活性和稳定性方面成为OER测试中下一代最有潜力的催化剂之一。

ChiaraDefilippi, Dipak Vijaykumar Shinde, Zhiya Dang, Liberato Manna, ChristopherHardacre, Adam J Greer, Carmine D'Agostino, Cristina Giordano. HfNnanoparticles: an Unexplored Catalyst for the Electrocatalytic Oxygen EvolutionReaction. Angew. Chem. Int. Ed. 2019

DOI: 10.1002/anie.201908758

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201908758

11. Angew：Pt单原子在析氢反应中的载体效应

单原子催化剂(SACs)可以使活性位点的数量最大化以获取不可预测的催化活性，从而受到越来越多的关注。尽管目前单原子催化剂的研究很多，但是针对其载体的研究却较少。

有鉴于此，韩国先进科学技术研究院的Jinwoo Lee教授等系统地研究了载体对SAC性能的影响，通过与碳上负载单原子Pt (Pt SA/C)和WO_3‐x负载Pt纳米颗粒(PtNP/WO_3‐x)的催化活性进行对比来阐述了载体的重要作用。研究表明，在WO_3‐x上负载Pt单原子可以使载体效应最优化。与Pt NP/WO_3‐x相比，Pt SA/WO_3‐x在界面上的氢溢出现象更剧烈，这极大地增强了Pt在析氢反应中的质量活性(高达10倍)。

JinkyuPark, Seonggyu Lee, Hee-Eun Kim, Ara Cho, Seongbeen Kim, Youngjin Ye, Jeong WooHan, Hyunjoo Lee, Jong Hyun Jang, Jinwoo Lee. Investigation of Support Effectin Atomically Dispersed Pt on WO_3‐x for High Utilization of Pt in HydrogenEvolution Reaction. Angew. Chem. Int. Ed. 2019

DOI: 10.1002/anie.201908122

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201908122

12. Angew：铑(III) 氨基硫醇八面体保护的结构精确的AgS团簇

近日，大阪大学Takumi Konno团队报道了一种具有高正电荷的新颖的AgS纳米团簇，其球形表面受含有2‐氨基乙硫醇的手性八面体铑(III)络合物的保护。该团簇是在温和的条件下，将铑(III)络合物、硝酸银(I)和D‐青霉胺在水中混合合成的，其中D‐青霉胺的C‐S键断裂提供硫离子。

虽然合成的团簇不含D‐青霉胺，但由于D‐青霉胺的手性转移导致铑(III)分子对映体过量，因此具有光学活性。该团簇具有容纳/释放额外Ag⁺离子的能力，并可用Cu⁺取代内部Ag⁺。该工作为合成性质可调、水溶性的手性AgS团簇提供了思路。

MisakiUeda, Takumi Konno*, et al. Structurally Precise Silver Sulfide NanoclustersProtected by Rhodium(III) Octahedra with Aminothiolates. Angew. Chem. Int.Ed., 2019

DOI: 10.1002/anie.201906425

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201906425

13. Angew: 交联MAPbI₃中的氢键相互作用：减少水分和光降解途径

基于钙钛矿的甲基铵卤化物太阳能电池已经证明效率高达25.2％，突出了其作为硅太阳能电池技术的廉价和可溶液加工替代品的潜力。对水分，紫外线照射，热和钙钛矿层及其各种器件界面的稳定性较差，限制了该材料在户外应用中的商业可行性。犹他大学Kieber‐Emmons和Luisa Whittaker‐Brooks团队研究了当金属卤化物钙钛矿晶体与烷基或π-共轭硼酸小分子（-B（OH）₂）交联时诱导的氢键相互作用的作用，并在连续光照射和湿气暴露下研究交联的钙钛矿晶体。

研究表明，烷基或π-共轭交联分子之间相互作用的起因是由于交联剂的-B（OH）₂末端基团与钙钛矿[PbI₆]^4-八面体的I之间的氢键作用。而且，这种相互作用影响钙钛矿层对湿气和紫外线照射的稳定性。在黑暗和光照条件下，形态和结构分析以及作为老化函数的IR研究表明，π-共轭硼酸分子是钙钛矿晶体比它们的烷基对应物更有效的交联剂，因此赋予光和水分降解更好的稳定性。

Nimens,W. J., Lefave, S. J., Flannery, L. , Ogle, J. , Smilgies, D. , Kieber‐Emmons, M. T. and Whittaker‐Brooks, L. (2019), Understanding Hydrogen Bonding Interactions inCrosslinked Methylammonium Lead Iodide Crystals: Towards Reducing Moisture andLight Degradation Pathways. Angew. Chem. Int. Ed.

DOI:10.1002/anie.201906017

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201906017

14. Nano Energy: 具有透明导电粘合剂的双端机械钙钛矿/硅串联太阳能电池

韩国蔚山国家科学和技术研究所Kyoung Jin Choi团队展示了一种新型的双端钙钛矿/硅机械串联太阳能电池，该电池是用透明导电胶(TCA)将硅电池倒扣在钙钛矿电池上制成的。TCA由嵌在聚合物粘合剂中的镀银聚(2-甲基丙烯酸甲酯)微粒组成。

银微粒子作为电流传输路径，聚合物粘合剂机械地连接两个子电池。在最优匹配条件下，串联电池表现出了电流密度为15.43 mAcm-²，开路电压为1.59 V和79%的填充因子，效率为19.4%。这是目前报道的两端机械钙钛矿/硅串联电池中最高的效率。这种串联电池独特的结构，使其在潮湿环境下长期保持良好的稳定性。

Two-terminalmechanical perovskite/silicon tandem solar cells with transparent conductiveadhesives, Nano Energy, 2019

DOI:10.1016/j.nanoen.2019.104044.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285519307517