1.Nature Commun.：催化半加氢反应中的Pd与MOF氢溢流氢溢流现象（Hydrogen spillover）在包括氢气的化学/物理过程中是常见的过程。目前，人们发现MOF材料能够与贵金属结合应用于多种多样氢气有关的催化反应。但是人们对金属/MOF复合材料中的氢溢流的情况并不清楚，这是因为这种催化体系非常复杂，导致难以直接找到或观测氢溢流的证据和现象。有鉴于此，中国科学技术大学熊宇杰、龙冉等通过信号放大方法对复合催化剂的不同功能区域的氢溢流行为进行解耦，从而通过光谱观测界面区域的氢过程。1）作者通过快扫EXAFS、原位Raman、从头算理论计算等方法对界面氢溢流导致的界面氢原子的动态变化进行表征和研究。
2）发现Pd/ZIF-8催化剂通过界面氢溢流效应，在炔烃的半加氢催化反应中表现独特的催化活性和选择性。这种研究方法有助于理解催化反应的界面物种的转移。
Liu, Q., Xu, W., Huang, H. et al. Spectroscopic visualization of reversible hydrogen spillover between palladium and metal–organic frameworks toward catalytic semihydrogenation. Nat Commun 15, 2562 (2024)DOI: 10.1038/s41467-024-46923-3https://www.nature.com/articles/s41467-024-46923-32.Nature Commun：乙烷温和条件氧化生成乙醛将低碳烷烃直接转化为高附加值化学品目前仍是个非常大的挑战。有鉴于此，中国科学院大连化物所杨学明院士、丁云杰研究员、宋宪根研究员等报道Rh1/AC-SNI催化剂在温和条件下将乙烷转化为C2氧化衍生物，实现了高达158.5 h-1的TOF。1）通过18O同位素GC-MS表征，结果说明乙烷通过两个不同的反应过程分别生成乙醇和乙醛，其中通过O2和H2O参与反应过程分别生成乙醇和乙醛。
2）通过原位的激光解吸电离/飞行时间质谱（laser desorption ionization/time of flight mass spectrometer）表征，说明催化反应中原位生成氧自由基、羟基自由基、乙烯基自由基、乙基自由基。DFT理论计算结果显示生成乙醛的决速步骤能垒比生成乙醇的能垒更低，这导致乙醛在产物中表现更高的选择性。
Li, B., Mu, J., Long, G. et al. Water-participated mild oxidation of ethane to acetaldehyde. Nat Commun 15, 2555 (2024)DOI: 10.10388/s41467-024-46884-7https://www.nature.com/articles/s41467-024-46884-73.JACS：利用协同双活性中心共价有机框架促进杂环的光催化直接 C−H 二氟甲基化二氟甲基化反应对于产生含氟杂环越来越重要，含氟杂环是多种生物和药理活性成分的核心基团。理想情况下，这种典型的挑战性反应可以在温和条件下通过光催化进行。为了实现氧化还原过程的这种分离，需要有效地产生二氟甲基自由基和还原氧。因此，可以具有双反应中心的共价有机骨架光催化材料。 近日，复旦大学Wenxin Wei，Yan Zhao，伯明翰大学Calum T. J. Ferguson等人提出了一种通过将蒽和苯并噻二唑部分纳入三苯乙烯基三嗪框架中来制造双活性中心COF的策略，从而增强杂环直接CH二氟甲基化的光催化性能。1）双活性中心建立了电荷转移途径，促进可见光下光激发电子和空穴的有效分离。随后，光生电子和空穴分别被用来激活分子氧并产生CF2H自由基（反应物）。这些双活性中心COF在各种药品的合成中表现出卓越的光催化性能。2）对自由基反应中间体的鉴定阐明了反应机理。此外，采用光电化学测量和飞秒瞬态吸收光谱（fs-TAS），研究人员证实双活性中心的COF中可以增强有效的电荷分离并显著增加光生物质的寿命。该方法为设计和开发用于有机合成的高效 COF 光催化剂提供了一种有前途的策略。 Sizhe Li, et al, Promoting Photocatalytic Direct C−H Difluoromethylation of Heterocycles using Synergistic Dual-Active-Centered Covalent Organic Frameworks, J. Am. Chem. Soc., 2024DOI: 10.1021/jacs.3c12880https://doi.org/10.1021/jacs.3c128804.JACS：用可回收有机氢化物将 CO 还原为甲醇过渡金属羰基络合物选择性转化为羟甲基络合物的反应步骤已在乙腈溶液中用二氢苯并咪唑有机氢化物还原剂成功定量，该羟甲基络合物在可见光照射下释放甲醇。二氢苯并咪唑还原剂已被证明在多种质子源存在下对氢气生成没有活性，并且可以通过电化学或光化学方式再生。近日，北卡罗来纳大学教堂山分校Renato N. Sampaio，布鲁克海文国家实验室Javier J. Concepcion等人报道了通过在室温和大气压下的一组实验条件下证明使用苯并咪唑基有机氢化物选择性地将CO转化为甲醇，在CO2-to-MeOH级联催化方面取得了重大进展。 1）研究人员用这些有机氢化物对 Ru−CO2+ → Ru−CHO+ → Ru−CH2OH+ 转化的关键反应步骤进行了定量。重要的是，用可见光激发含有 Ru−CH2OH+ 的同一溶液会产生游离甲醇。研究人员报告了这些中间体及其反应性的新细节。2）该反应的“一次性”和选择性性质导致产生毫摩尔（mM）浓度的甲醇，从而排除了痕量甲醇或金属氢化物杂质引起的并发症，这些杂质一直困扰着先前关于二氢吡啶和二氢蝶啶供体的报道。因此，这项工作可以被视为利用可再生有机氢化物供体实现长达数十年的室温催化二氧化碳生产甲醇的重要一步。Andressa V. Müller, et al, Reduction of CO to Methanol with Recyclable Organic Hydrides, J. Am. Chem. Soc., 2024DOI: 10.1021/jacs.3c14605 https://doi.org/10.1021/jacs.3c146055.JACS：高结晶二维导电金属有机框架的从头设计和简便合成：“转子-定子”策略二维导电金属有机框架（2D c-MOF）具有高导电性和大载流子迁移率，在电子和光电子领域具有广阔的前景。然而，常用平面配体的有限溶解度不可避免地给合成和纯化带来挑战，并导致筛选的配位条件困难。此外，大多数报道的2D c-MOF是多晶粉末，结晶度相对较低且形态不规则，阻碍了详细结构-功能关系的揭示。近日，上海科技大学马延航，吉林大学陈龙等人发了一种“转子-定子”分子设计策略，直接从非平面双咔唑配体 (8OH-DCB) 构建 2D c-MOF。1）得益于配体特殊的“转子-定子”结构，在溶剂热条件下成功获得了Cu-DCB-MOF晶体，从而可以通过3D ED方法精确测定其结构。2）值得注意的是，Cu-DCB-MOF 晶体可以在多种常见有机溶剂中制备。此外，还在不同的溶剂中成功地合成了两种新型的具有“转子-定子”结构的高晶态2D cMOF(Cu-DCBT-MOF和Cu-DCBBT-MOF)，从而证实了这种“转子-定子”分子设计策略的有效性和通用性。3）研究工作为使用非平面配体直接构建2D c-MOF提供了一种简便的方法，从而为合理设计和合成高结晶的2D c-MOF提供了有价值的前景。基于替代配位基团(例如，−SH、−NH2)，利用“转子-定子”方法构建新的2D c-MOF目前正在实验室进行中。Xi Su, et al, De Novo Design and Facile Synthesis of Highly Crystalline 2D Conductive Metal−Organic Frameworks: A “Rotor-Stator” Strategy, J. Am. Chem. Soc., 2024DOI: 10.1021/jacs.3c13985https://doi.org/10.1021/jacs.3c139856.Angew：利用融合的Azulenyl方酸衍生物将激发态能量集中于非辐射衰变途径以改善NIR-II光学诊疗由于近红外二区（NIR-II）光具有增强的组织穿透性和更高的最大允许曝露，因此NIR-II诊疗技术有望为实现精准的疾病光学诊疗提供新的契机。然而，传统方案往往会因缺乏有效的NIR-II吸收和不可控的激发态能量衰减途径等问题而导致诊疗效果不佳。 有鉴于此，南开大学丁丹教授和中国科学院上海有机化学研究所高希珂研究员构建了一种基于Azulenyl方酸衍生物的纳米光学诊疗制剂(PS-1 NPs)，其具有以1092 nm为中心的强NIR-II吸收带，几乎能够将所有吸收的激发能量通过非辐射衰减途径进行耗散，从而产生高的光热转换效率(90.98%)和较强的光声响应。1）体内外的光声成像/光热治疗结果表明，PS-1纳米粒子可在深部组织肿瘤中表现出增强的诊疗性能。即使在5 mm深的肿瘤模型中，PS-1 NPs也能够通过光声成像指导的光热治疗产生显著的抗肿瘤效果。
2）在人类拔牙根管感染模型中，基于PS-1 NPs的光热治疗能够与0.5% NaClO溶液相协同以实现与临床金标准冲洗剂（5.25% NaClO）相当的治疗效果，从而为拓展NIR-II诊疗制剂在口腔医学中的应用提供了新的思路。
Heqi Gao. et al. Concentrating Excited State Energy on Non-Radiative Decay Pathways with Fused Azulenyl Squaraine Derivatives for Improving Second Near-Infrared Phototheranostics. Angewandte Chemie International Edition. 2024DOI: 10.1002/anie.202400372https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.2024003727.Chem. Soc. Rev.：金属高熵合金纳米粒子的合成高熵合金（HEAs）的无限组成空间及其新颖的性质和应用受到了广泛关注。近日，天普大学孙玉刚等人综述研究了金属高熵合金纳米粒子的合成。1) 作者分析了文献中报道的各种方法，以确定它们的共性和不同之处，从而将这些方法分为五种通用策略。通过冷冻研磨将HEA金属最小化为HEA纳米颗粒是典型的自上而下策略，而自下而上策略需要在生长的纳米颗粒上同时产生和沉淀不同元素的金属原子。2) 根据金属原子的生成过程，作者分析了四种合成策略：金属的蒸发、金属前体的爆裂还原、金属前体的热冲击诱导还原和金属前体溶剂热还原。作者对每种策略进行了比较和讨论，为实现HEA纳米颗粒的稳定合成提供重要指导。Xiuyun Sun and Yugang Sun Synthesis of metallic high-entropy alloy nanoparticles Chem. Soc. Rev. 2024https://doi.org/10.1039/D3CS00954H在能源效率和催化剂选择性方面，CO2电解槽在合成有价值的化学原料和燃料（如合成气、乙烯、乙醇和甲烷）方面取得了快速进展。然而，这些复杂系统中的每个组件都会影响整体性能，而实现其商业化需要一种以电化学电池过程为中心的方法。近日，多伦多大学David Sinton等人综述研究了CO2电解槽。1) 在电解槽边界之外，电解槽必须与上游CO2进料和下游分离工艺集成，以最大限度地降低总能量强度，并提供可行的使用策略。作者首先描述了上游的二氧化碳来源、它们的能量强度和杂质。然后，作者将重点关注电池、CO2电解槽系统架构以及系统中的每个组件。
2) 作者评估了替代方法的节能和可行性，包括与CO2捕获的集成、烟气的直接转化和通过一氧化碳的两步转化。最后，作者强调了电化学CO2还原的有效路线和前景。
Colin P. O’Brien et.al CO2 Electrolyzers Chem. Rev. 2024DOI: 10.1021/acs.chemrev.3c00206https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.3c00206
