1. Nature Phys.：高迁移率聚合物半导体中的极化子自旋动力学

聚合物半导体表现出特别长的旋转寿命，并且最近在共轭聚合物中观察到的微米自旋扩散长度证明了有机自旋电子器件的潜力。弱旋转轨道和超精细相互作用是它们长旋转寿命的起源，但旋转与其环境的耦合机制仍然是难以捉摸的。剑桥大学Henning Sirringhaus团队对具有高迁移率共轭聚合物作为活性层的场效应晶体管中的极化子自旋寿命进行了系统研究。展示了自旋弛豫如何受电荷在低温下的跳跃运动控制，而由载波函数的瞬态定位引起的Elliott-Yafet式弛豫是高温下自旋弛豫的原因。在该方案中，电荷，自旋和结构动力学密切相关并且敏感地依赖于聚合物主链的局部构象和聚合物链的晶体堆积。

Schott, S. et al. Polaron spin dynamics inhigh-mobility polymeric semiconductors. Nature Physics, 2019.

DOI: 10.1038/s41567-019-0538-0

https://www.nature.com/articles/s41567-019-0538-0

2. Chem. Rev.：聚合物结构在过渡金属和金属氧化物纳米复合材料催化中的作用

纳米颗粒-聚合物这类纳米复合材料由于在催化过程中扮演着十分重要的角色因而吸引了科学研究者的兴趣。金属或金属氧化物纳米颗粒可能会将催化特性传递给聚合物纳米复合材料，而具有不同结构、官能团的聚合物又会反过来影响纳米粒子的形成并进而影响其催化性能。

在本综述中，美国印第安纳州立大学的Bronstein 等探讨了聚合物纳米结构（如接枝层的厚薄、纳米孔、有序性）、聚合物层次结构（枝化结构或线性结构）、官能团（配位性或离子性）、特殊性质（还原性、导电性、响应性）等对金属或金属氧化物纳米粒子的形成和纳米复合材料催化性能的影响。新型高效催化剂的开发对化学科学的发展至关重要，这也解释了近年来该领域的大量文献报道。该文章提供了催化聚合物纳米复合材料领域的独特观点并为该领域的发展指明了方向。

Zinaida B. Shifrina, Lyudmila M. Bronstein etal. Role of Polymer Structures in Catalysis by Transition Metal and Metal OxideNanoparticle Composites, Chemical Reviews, 2019.

DOI: 10.1021/acs.chemrev.9b00137

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.9b00137

3. Angew：一种从非晶态前驱体制备纳米多孔高晶态h‐BN的方法

六方氮化硼(h-BN)被认为是石墨烯的类似物，具有重要的特性和广阔的应用前景。然而，找到一种简便的制备纳米多孔晶体h-BN纳米片(h-BNNS)的方法仍然是一个挑战。近日，浙江大学Jie Fu，橡树岭国家实验室Sheng Dai，田纳西大学Zhenzhen Yang等多团队合作，通过引入Mg，再进行连续的溶解-沉淀/结晶，成功将非晶态h‐BN前体转化为高晶态h‐BNNS。制备的h‐BNNS具有高结晶度和高孔隙率，表面积为347 m² g^‐1，纯度高，且热稳定性增强。与非晶态h‐BN前驱体以及其他负载贵金属的多相催化剂相比，晶体h‐BNNS在dodecahydro-N-ethylcarbazole脱氢反应中的催化效率要高得多，这证明了晶体h‐BNNS的催化性能得到了改善。

HaoChen, Zhenzhen Yang*, Jie Fu*, Sheng Dai*, et al. A Strategy forConstruction of a Nanoporous Highly Crystalline Hexagonal Boron Nitride from anAmorphous Precursor. Angewandte Chemie International Edition, 2019.

DOI: 10.1002/anie.201904996

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201904996

4. Angew：多孔有机聚合物基铱催化剂高效选择性催化甲烷硼化反应

作为一种可能替代石油的新能源，甲烷水合物(可燃冰) 储量约为2万亿立方米。海底已经发现了大量的甲烷水合物，但将甲烷气体运输和储存在远离海岸线的地方技术上还不可行，而且费用昂贵。直接将甲烷转化为增值化学品和液体燃料是一种可行的解决方案，但由于其化学惰性，这仍然是一项具有挑战性的任务。

近日，海南大学Ning Wang等多团队合作，制备了一系列具有高比表面积和良好的热化学稳定性的多孔聚咔唑铱配合物，并通过结构调整优化了其甲烷选择性单硼化的催化活性。其中，高孔隙率的多孔Ir催化剂(CAL-3-Ir)可以在9h内生产出29%的甲基硼酸蒎醇酯(CH₃Bpin)，其TOF可达14 h^-1。同时，由于CAL-3-Ir具有有利于生成单硼化产物的孔径，使得CAL-3-Ir具有较高的单硼化选择性(CH₃Bpin:CH₂-(Bpin)₂ = 16:1)。

QiChen, Ning Wang*, et al. Efficient and Selective Methane Borylation Through Porosity Tuning of Hybrid Iridium Catalysts Based on Porous Organic Polymers. Angewandte Chemie International Edition, 2019.

DOI: 10.1002/anie.201906350

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201906350

5. Angew：双钝化水基伽伐尼置换法生产高性能Pt‐合金电催化剂

制备大量高性能负载型Pt‐合金电催化剂对加速开发和实现低温质子交换膜燃料电池(PEMFC)至关重要。伽伐尼置换(GD)反应是一种很有前景的纳米材料制备方法。近日，斯洛文尼亚国家化学研究所Matija Gatalo，Miran Gaberšček，Nejc Hodnik等多团队合作，报道了一种简便、高重复性、克级生产、水基(绿色)双钝化GD方法，用于合成负载在C上的Pt‐M纳米颗粒(M=Cu、Ni、Co)。该方法具有(i)催化剂设计具有极大的灵活性，如牺牲金属(M)的选择，(ii)合金的化学成分可调，(iii) 总金属(Pt+M)在C载体上负载量可调，(iv)可使用不同C载体等优势。实验发现，所得的Pt‐合金催化剂的活性是Pt基准催化剂的几倍，而且在60℃加速降解试验中表现出更好的稳定性。

MatijaGatalo*, Miran Gaberšček*, Nejc Hodnik*, etal. Double Passivation Water Based Galvanic Displacement Method for Reproducible Gram Scale Production of High Performance Pt-alloy Electrocatalysts. Angewandte Chemie International Edition, 2019.

DOI: 10.1002/anie.201903568

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201903568

6. Angew：Ni基MOF上Ni/NiO/C增强电催化HOR性能

在过去的十年中，利用可再生能源电解水产氢引起了极大的关注。清洁氢的一个重要应用是用作氢燃料电池的燃料。由于地球储量丰富元素的电催化剂在碱性条件下具有较好的稳定性，并且出现了氢氧交换膜，利用碱性电解质制备氢燃料电池成为质子交换膜燃料电池的一个有吸引力的替代品。然而，碱性条件下的氢氧化反应(HOR)缓慢，阻碍了其快速商业化。

近日，辛辛那提大学Yujie Sun，中科院煤化所Zhi Cao等多团队合作，报道了一种低成本的Ni/NiO/C催化剂，该催化剂具有丰富的Ni/NiO界面，可作为碱性介质电催化剂。实验发现，Ni/NiO/C的HOR活性比Ni/C高一个数量级。此外，Ni/NiO/C在碱性介质中的稳定性和CO耐受性也优于商业Pt/C，是氢燃料电池应用的一种很有前景的HOR电催化剂。 DFT计算表明，由于Ni/NiO界面具有平衡的电子和亲氧效应，氢和氢氧化物在Ni/NiO界面具有最佳结合能，使得该催化剂具有高的性能。

YangYang, Xiaodong Sun, Zhi Cao,* Yujie Sun*, et al. Enhanced electrocatalytic hydrogen oxidation on Ni/NiO/C derived from a Ni-based MOF. Angewandte ChemieInternational Edition, 2019.

DOI: 10.1002/anie.201905430

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201905430

7. Angew：阳离子价态调控法在MOFs中创建多级孔隙

分级多孔金属有机框架(HP‐MOFs)因其在某些应用中明显优于微孔金属有机框架而受到广泛关注。尽管有许多尝试，但是开发一种简便的方法来合成HP‐MOFs仍然是一个挑战。近日，南京工业大学Lin-Bing Sun团队报道了一种新的策略，即阳离子价态的调控，以在MOFs中创建多级孔隙。MOFs中部分Cu(II)金属节点可以通过还原气相处理(RVT)转化为Cu(I)，使得部分Cu改变配位方式，打破配位键，从而在原有微孔MOF的基础上形成HP‐MOF。实验和第一原理计算表明，由于RVT具有良好的可控性，通过调整RVT持续时间很容易调整Cu(I)的量和MOFs的多级孔隙度。进一步实验结果发现，合成的HP‐MOFs对芳香族硫化物的吸附性能比原微孔MOFs好得多。

Shi-ChaoQi, Xin-Yu Qian, Lin-Bing Sun *, et al. Generation of hierarchicalporosity in metal‐organic frameworks by the modulation of cationvalence. Angewandte Chemie International Edition, 2019.

DOI: 10.1002/anie.201903323

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201903323

8. Angew综述：共价有机框架：化学方法设计结构和功能

在过去的十年中，化学领域发展了一种利用拓扑图设计有机聚合物的新方法。这种策略使有机单元的共价集成成为有序的拓扑结构，并创造了一种新的聚合物形式，即共价有机框架。这是化学上的一个突破，因为它为合成具有可预先设计的初级和高级结构的聚合物搭建了一个分子平台，这是用传统的设计原则无法实现的一个世纪以来一直追求的中心目标。这个新领域发展了自己的特点，有别于传统聚合物。

近日，新加坡国立大学Donglin Jiang团队从化学结构设计的原理、合成策略和控制方法等方面综述了化学结构设计的基础和主要进展。通过揭示功能展示涉及的各种相互作用和机制，作者仔细研究了特定结构的固有功能。从物理、材料和应用的角度提出了该领域化学中需要解决的主要基本问题和未来的发展方向。

XinyiChen, Donglin Jiang *, et al. Covalent Organic Frameworks: ChemicalApproaches to Designer Structures and Built-in Functions. Angewandte ChemieInternational Edition, 2019.

DOI: 10.1002/anie.201904291

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201904291

9. Angew：基于石墨阳极的钾离子电池具有超高循环性能

基于石墨阳极的钾离子电池(PIBs)虽然具有成本低、能量密度高等优点，但是其循环时间短、稳定性差等缺点依然是不容忽视的问题。有鉴于此，湖南大学鲁兵安教授团队展示了一种通过使用浓缩电解质KN(SO₂F)₂ /碳酸甲乙酯（KFSI:EMC=1:2.5摩尔比）来改善PIB石墨阳极循环稳定性的方法。这种浓缩电解质可以在石墨电极上形成坚固的富含无机物的SEI层，可以进一步促进石墨在脱嵌钾离子过程中的稳定性。

研究表明，基于该石墨阳极的钾离子电池具有优良的稳定性，可以运行超过2000个循环(运行时间超过17个月)，容量衰减几乎可以忽略不计，在28.56 mg cm^-2负载量下可以达到 7.36 mAh cm^‐2的高面容量。该PIBs展示出前所未有的性能，可与传统锂离子电池相媲美，有望推动高性能钾离子电池的快速发展。

LingFan, Ruifang Ma, Qingfeng Zhang, Xinxin Jia, Bingan Lu*. Graphite Anode forPotassium Ion Battery with Unprecedented Performance. Angewandte ChemieInternational Edition, 2019.

DOI: 10.1002/anie.201904258

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201904258

10. Angew：廉价的空穴传输层，助力高效稳定的钙钛矿太阳能电池

苏黎世联邦理工学院Mohammad Khaja Nazeeruddin团队报道了三种廉价、新型基于Tröger’s Base 衍生物的烯胺空穴传输材料（HTM）。性能最佳的HTM3材料在钙钛矿太阳能电池（PSC）中显示出了18.62％的效率，并且非封装器件显示出优异的长期稳定性。在无掺杂剂的PSC中，HTM3的性能比Spiro-OMeTAD高1.6倍。HTM3的高玻璃化转变温度（Tg= 176 ℃），也表明其在器件应用中有巨大潜力。

Nazeeruddin,M. ., Braukyla, T. , Xia, R. , Daskeviciene, M. , Malinauskas, T. , Gruodis, A., Jankauskas, V. , Roldán-Carmona, C. , Momblona, C., Getautis, V. , Fei, Z. and Dyson, P. Inexpensive Hole Transporting Materials Derived from Tröger’s Base Afford Efficient and Stable Perovskite Solar Cells. Angewandte Chemie International Edition, 2019.

DOI: 10.1002/anie.201903705

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201903705

11. Angew：氯化铵诱导凝固SnO₂用于高性能钙钛矿太阳能电池

平面结构的有机-无机钙钛矿太阳能电池由于结构简单，易于制造而备受关注。由于高电荷迁移率和化学稳定性，SnO₂电子传输层引起了广泛研究。苏州大学Li Liang团队了一种简便有效的策略来同时调整SnO₂的电子特性，并钝化钙钛矿和SnO₂之间界面处的缺陷。具有氯化铵诱导的凝结的SnO₂胶体的钙钛矿太阳能电池表现出21.38％的效率，无回滞现象。器件的稳定性得到了极大的改善。

Liu,Z. , Deng, K. , Hu, J. and Li, L., Coagulated SnO₂ Colloids forHigh Performance Planar Perovskite Solar Cells with Negligible Hysteresis andImproved Stability. Angewandte Chemie International Edition, 2019.

DOI: 10.1002/anie.201904945

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201904945

12. Angew：CO₂激活的聚合物泡囊与胶束之间的可逆转变

北京化工大学李敏慧团队利用两亲性嵌段共聚物PEG-b-P(DEAEMA-co-TPEMA)制备了一种具有AIE效应和对CO₂响应的荧光聚合物泡囊。实验使用四种具有不同DEAEMA/TPEMA和亲水/疏水比例的嵌段共聚物，在THF/水和二氧六环/水体系中通过纳米沉淀法制备了多种AIE聚合物，并选择了PEG₄₅-b-P(DEAEMA₃₆-_co-TPEM_A6)聚合物泡囊来进行CO₂响应性的研究。结果发现，CO₂会使得聚合物泡囊转化为球形小胶束，而Ar则会使得胶束回到聚合物泡囊的状态。得益于此，该聚合物泡囊在传感器、纳米反应器或控制释放系统等方面将具有很好的应用前景。

Dapeng Zhang, Yujiao Fan, Min-Hui Li. et al.CO₂-activated reversible transition between polymersomes andmicelles with AIE fluorescence. Angewandte Chemie International Edition,2019.

DOI: 10.1002/anie.201905089

http://dx.doi.org/10.1002/anie.201905089

13. Angew：靶向线粒体的传感器用于对活细胞中的钙进行比率荧光成像

线粒体对Ca²⁺的处理过程对于细胞寿命来说至关重要。因此，实现对活细胞线粒体中的Ca²⁺浓度的测定也具有重要的意义。已有研究表明，基因编码指示器可以有效解决这一问题，但是其递送过程要求十分严格，而已有的靶向线粒体的Ca²⁺指示器也有着非特异性定位和毒性较大等缺陷。帕多瓦大学Diana Pendin团队和Andrea Mattarei团队合作设计了一种新型荧光Ca²⁺传感器Mt-fura-2，该传感器是通过将两种三苯基膦阳离子结合到Ca²⁺指示器fura-2上而获得的。Mt-fura-2在体外结合钙离子的解离常数为1.5μM。当该探针进入不同类型的细胞，它可以在线粒体中进行定位并准确检测其中Ca²⁺的变化，其效果也优于目前现有的染料。

Diana Pendin, Andrea Mattarei, et al. ASynthetic Fluorescent Mitochondria-Targeted Sensor for Ratiometric Imaging of Calcium in Live Cells. Angewandte Chemie International Edition,2019.

DOI: 10.1002/anie.201902272

http://dx.doi.org/10.1002/anie.201902272

14. Nano Lett.：基于表面重构的原子逐层生长机理

逐层生长在材料和器件的精密调控中起着十分关键的作用。尽管在材料合成过程中逐层生长已经被广泛研究，但是由于缺乏原子尺度的直接观察因而其原子生长观点尚不明确。在本文中，中科院上海高研院的Beien Zhu和Yi Gao与浙江大学的Yong Wang等合作通过环境透射电镜和密度泛函理论计算提出了一种基于MoO₂（011）表面重构的逐层生长新模式。原位环境透射电镜结果表明，MoO₂的逐层生长经历了两个振荡的过程：（1）通过将重建层的一部分转化为内表面层形成原子壁架，然后（2）自发重建新形成的内表面部分。因此，在MoO₂的逐层生长过程中表面重构可以看作是一个中间阶段。在MoO₂溶解过程中也观察到类似的现象。

Jian Yu, Beien Zhu, Yi Gao, Yong Wang et al.Atomic Mechanism in Layer-by-Layer Growth via Surface Reconstruction. Nano Letters, 2019.

DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b01934

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b01934