大家好，今天是看图说话专栏第5期，我们是想念熊夫妇。今天为大家收集整理了9篇JACS近期封面，内容涉及MOF，COF，多孔材料，纳米催化，荧光材料等，希望对大家有所启发。由于学识有限，如有解读不对的地方，敬请批评指正！另外，本栏目暂处于完善阶段，也请大家多提意见。

1. 金属氧酸盐-环糊精MOF：从可调结构到定制储存

主要内容：沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学 Niveen M. Khashab教授等人以金属氧酸盐(POMs)和环糊精(CDs)作为分子建筑单元(MBBs)，成功制备了两种无机-有机复合MOF材料（POM-CD-MOFs），组成分别为[PW₁₂O₄₀]^3–+α-CD和[P₁₀Pd_15.5O₅₀]^19–+γ-CD。通过选择具有不同形状、大小和组成的POMs，可以有效地调控产物的结构，更为重要的是[PW₁₂O₄₀]^3–+α-CD形成的MOF可以作为优良的储Li材料。

参考文献：

Peng Yang, Wenli Zhao, Aleksander Shkurenko, YoussefBelmabkhout, Mohamed Eddaoudi , Xiaochen Dong, Husam N. Alshareef, and NiveenM. Khashab*. Polyoxometalate–Cyclodextrin Metal–Organic Frameworks: FromTunable Structure to Customized Storage Functionality. Journalof the American Chemical Society, 2019.

DOI: 10.1021/jacs.8b11998

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b11998

2. MOF中孤立单分子磁体的直接成像

主要内容：美国克拉克森大学Mario Wriedt教授等人成功将MOF引入到单分子磁体的可视化成像领域。研究表明，将单分子磁体嵌入金属-有机骨架(MOFs)的孔隙中，可以形成具有磁性双稳态和稳定性较好的纳米级复合材料。然后通过高分辨率透射电镜研究了分子磁体上的MOFs介导的纳米结构效应，并首次实现了包裹在金属-有机骨架孔隙中的孤立客体分子的真实空间可视化成像。

参考文献：

Darpandeep Aulakh, Lingmei Liu, Juby R. Varghese,Haomiao Xie, Timur Islamoglu, Kyle Due, Chung-Wei Kung, Chia-En Hsiung, YuxinZhang, Riki J. Drout, Omar K. Farha, Kim R. Dunbar, Yu Han, and Mario Wriedt*.Direct Imaging of Isolated Single-Molecule Magnets in Metal-Organic Frameworks.Journal of the American Chemical Society, 2019.

DOI: 10.1021/jacs.8b11374

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b11374

3. COF限域的聚乙二醇作为高速离子通道

主要内容：具有合适通道的共价有机骨架材料(COFs)能够容纳离子并作为离子的输运路径。然而，由于强的库仑相互作用以及输送介质的缺乏，如果直接将锂盐引入COFs通道会导致离子的输运能力受限，有鉴于此，北京理工大学王博教授和冯霄研究员等人将低分子量聚乙二醇(PEG)与COFs结合，提供了高效的Li离子输运途径，实现离子的快速移动而无任何溶剂残留。

参考文献：

Zhenbin Guo, Yuanyuan Zhang, Yu Dong, Jie Li, SiwuLi, Pengpeng Shao, Xiao Feng*, and Bo Wang*. Fast Ion Transport PathwayProvided by Polyethylene Glycol Confined in Covalent Organic Frameworks. Journalof the American Chemical Society, 2019.

DOI: 10.1021/jacs.8b13551

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b13551

4. Fe-N-C电催化剂的设计准则：如何优化各类孔结构？

主要内容：韩国首尔国立大学Soon Gu Kwon教授，Yung-Eun Sung教授和Taeghwan Hyeon教授等人利用电化学分析技术深入研究了多孔结构对N-掺杂碳电催化剂催化活性的影响，并基于此设计和制备出高效稳定的Fe-N-C氧化还原反应催化剂。他们开发了三种类型的N掺杂碳模型催化剂用于系统比较其多孔结构。封面艺术地描绘了三种不同多孔结构的N-掺杂碳模型催化剂，分级多孔结构(底部)具有微孔、中孔(颗粒上的孔)和大孔(颗粒间体积)，有利于O₂的传输，因此与其他多孔结构相比具有较高的活性。

参考文献：

Soo Hong Lee, Jiheon Kim, Dong Young Chung, Ji MunYoo, Hyeon Seok Lee, Min Jeong Kim, Bongjin Simon Mun, Soon Gu Kwon*, Yung-EunSung*, and Taeghwan Hyeon*. Design Principle of Fe-N-C Electrocatalysts: How to Optimize Multimodal Porous Structures. Journalof the American Chemical Society, 2019.

DOI: 10.1021/jacs.8b11129

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b11129

5. Co₃O₄十二面体的中空多壳结构：特定晶向利于光催化CO₂还原

主要内容：结构和晶面控制对于提高催化性能有着重要作用。有鉴于此，哈尔滨工业大学王丹教授等人使用顺序模板方法（STA），以ZIF-67作为模板成功合成了Co₃O₄十二面体的中空多壳结构（HoMS）。研究发现，由于ZIF-67内Co原子拓扑排列，诱导HoMS中Co₃O₄ 组装并形成暴露（111）晶面的独特的壳层结构。后续，将这些HoMS应用于光催化CO₂还原反应，发现这些暴露的晶面具有超高的活性。

参考文献：

Li Wang, Jiawei Wan, Yasong Zhao, Nailiang Yang, andDan Wang*. Hollow Multi-Shelled Structures of Co₃O₄Dodecahedron with Unique Crystal Orientation for Enhanced Photocatalytic CO₂Reduction. Journal of the AmericanChemical Society, 2019.

DOI: 10.1021/jacs.8b13528

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b13528

6. Au₁掺杂的中性AuTi₂O_3-6团簇催化CO+O₂

主要内容：中科院化学所李晓娜研究员等人深入研究了Au₁掺杂的中性AuTi₂O_3-6团簇在CO+O₂氧化反应中的催化活性，并借助理论计算阐明了催化作用的机理。研究发现，在团簇催化过程中会产生中间产物AuCO，其在促进CO氧化和O₂活化过程中有重要作用。

参考文献：

Jiao-Jiao Chen, Xiao-Na Li*, Qiang Chen, Qing-YuLiu, Li-Xue Jiang, and Sheng-Gui He. Neutral Au₁-Doped ClusterCatalysts AuTi₂O_3–6 forCO Oxidation by O₂. Journal of the AmericanChemical Society, 2019.

DOI: 10.1021/jacs.8b11118

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.8b11118

7. 通过超氢化中间相，表面氢诱导多环芳烃实现共价偶联

主要内容：多环芳烃(PAHs)的活化、氢化和共价偶联反应在化学、能源、生物以及健康等领域均具有重要意义。但是目前为止，它们都是需要利用能提高热或光诱导反应效率的催化剂来驱动。有鉴于此，西班牙马德里材料科学研究所Carlos Sánchez-Sánchez和José Ángel Martín-Gago教授等人研究了存在氢原子的情况下，吸附在惰性表面上的非功能化的多环芳烃在无催化剂存在的条件下的共价偶联反应。利用高分辨率扫描隧道显微镜和理论计算对其机理进行了详尽的分析和研究。

参考文献：

Carlos Sánchez-Sánchez*, JoséIgnacio Martínez, Nerea Ruiz del Arbol, PascalRuffieux, Roman Fasel, María Francisca López, Pedro L. de Andres, and José Ángel Martín-Gago*. On-Surface Hydrogen-Induced Covalent Coupling of PolycyclicAromatic Hydrocarbons via a Superhydrogenated Intermediate. Journalof the American Chemical Society, 2019.

DOI: 10.1021/jacs.8b12239

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b12239

8. 用于红外光-化学能转换的表面等离激元p-n结

主要内容：红外光(IR)是一种未被开发的能源，其能量几乎占太阳能总量的一半。因此，开发能将红外光转化为燃料的系统，并充分利用这一丰富的资源是十分有益的课题。有鉴于此，京都大学Masanori Sakamoto和Toshiharu Teranishi教授等人利用新型的Cd/Cu₇S₄异质结构纳米晶为催化剂，在近红外光(高达2500 nm)的照射下，进行光催化析氢反应。在1100 nm时量子产率达到3.8%，超过了目前报道的所有红外光能转换系统的最高效率。

参考文献：

Zichao Lian, Masanori Sakamoto*, Junie J. M.Vequizo, C. S. Kumara Ranasinghe, Akira Yamakata, Takuro Nagai, Koji Kimoto,Yoichi Kobayashi, Naoto Tamai, and Toshiharu Teranishi*. Plasmonic p–n Junction for Infrared Light toChemical Energy Conversion. Journal of the AmericanChemical Society, 2019.

DOI: 10.1021/jacs.8b11544

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b11544

9. 外量子产率为75.4%的蓝光镉配位聚合物

主要内容：巴西戈亚斯联邦大学Felipe Terra Martins教授等人报道了一例简单的镉配位聚合物，该聚合物的晶体可发出深蓝色光，具有优异的光致发光性能，外量子产率为75.4(9)%。

参考文献：

José Antônio do Nascimento Neto, Ana Karoline Silva Mendanha Valdo,Cameron Capeletti da Silva, Freddy Fernandes Guimarães, Luiz Henrique KengQueiroz Júnior, Lauro June Queiroz Maia, Ricardo Costade Santana, and Felipe Terra Martins*. A Blue-Light-Emitting CadmiumCoordination Polymer with 75.4% Photoluminescence Quantum Yield. Journalof the American Chemical Society, 2019.

DOI: 10.1021/jacs.8b13561

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b13561