1. Nature Reviews Chemistry：植物生物质&合成塑料的酶促降解
植物生物质是地球上丰富的可再生资源。微生物通过复杂的酶促反应从植物体中捕捉能量，所使用的酶能高效地降解天然高分子。有趣的是，微生物已经进化出酶促分解人造塑料高分子的能力。最近，湖北大学Rey-Ting Guo和Lixin Ma等人综述了非淀粉植物生物质和六大类合成塑料的微生物酶促降解机理。
本文要点：
1）分以下内容概括了酶促降解植物生物质和合成塑料的研究进展：非多糖植物生物质（角质、天然橡胶、硫化橡胶、木质素）；非淀粉多糖类植物生物质（糖苷酶转化和保留、果胶分解、裂解多糖单加氧酶）；合成高分子的酶促降解（C-C键断裂、水解反应键断裂）。
2）综述重点突出了有利于底物识别的酶结构特点，另外也总结了高分子生物降解的催化机理。
作者认为，若要发挥酶在合成塑料降解中的潜力，对其进一步理解是至关重要的。
Chun-ChiChen, et al. Enzymatic degradation of plant biomass and synthetic polymers.Nature Reviews Chemistry, 2020.
DOI:10.1038/s41570-020-0163-6
https://www.nature.com/articles/s41570-020-0163-6
2. Nature Commun.: Si可促进钴催化剂将CO2选择性加氢为甲醇
负载型催化剂上的反应途径可以通过优化催化剂结构来调整，这有助于开发高效的催化剂。这种设计对于CO2加氢是特别需要的，因为其通常涉及复杂的途径和多种产物。浙江大学肖丰收和Liang Wang等人对负载型钴进行研究，该钴在CO2加氢转化为甲醇中的选择性催化能力非常强，且具有良好的活性和稳定性。
本文要点：
1）关键技术是使用硅作为载体和配体，通过Co‒O‒SiOn键修饰钴物种，这有利于光谱鉴定* CH3O中间体的反应性，与形成烃有关的C‒O离解相比，其更容易进行加氢生成甲醇。
2）此类钴催化剂为优化CO2加氢的选择性和生产高级甲醇提供了机会。通过确定硅的这种功能，为合理控制这些反应途径提供了支持。
LingxiangWang, et al. Silica accelerates the selective hydrogenation of CO2to methanol on cobalt catalysts, Nature Communications, 2020
DOI：10.1038/s41467-020-14817-9
https://www.nature.com/articles/s41467-020-14817-9
3. Nature Commun.: 在HER反应中发现近乎自由的铂单原子动力学
提供高活性和选择性的单原子催化剂是一大研究主题。了解单原子活性位点的性质及其在工作状态下的动力学对于提高其催化性能至关重要。中国科学技术大学Tao Yao等人在电催化析氢条件下，通过XAFS技术在原子水平上确定了单个原子向近自由状态的一般演化。
本文要点：
1）XAFS技术能够跟踪单原子金属中心的结构演变，并发现在反应过程中，单个Pt原子趋向于从N-C底物上动态释放，其几何结构不太容易支撑其负载，且电子性质更接近零价。
2）单个Pt金属原子与N-C载体底物的相互作用减弱，导致Pt接近自由状态，从而在能量上促进了H2O在碱性电解质中的吸附，进而优化了H的吸附。研究发现，密度更高的5d Pt位点是真正的活性中心。
3）通过原子层沉积（ALD）方法将单原子Pt锚定在N-C骨架的特定位点上，该单原子Pt催化剂展示出很高的析氢活性，在0.5 M H2SO4中只有19 mV的过电位，在10 mA cm-2下在1.0 M NaOH中只有46 mV的过电位，并且在宽pH电解液中具有长期耐久性。
ShiFang, et al. Uncovering near-free platinum single-atom dynamics duringelectrochemical hydrogen evolution reaction, Nature Communications, 2020
DOI：10.1038/s41467-020-14848-2
https://www.nature.com/articles/s41467-020-14848-2#Sec7
4. Chem. Soc. Rev.：基于超分子材料的AIE发光体的构建及应用
随着聚集诱导发光（AIE）这一概念的出现，对AIE发光体(AIEgens)的研究就成为了一大热点，而这也大大刺激了发光超分子材料的发展。由于AIEgens可以有效地解决聚集引发的淬灭 (ACQ)效应，因此基于AIEgen的超分子材料也望在传感分析、生物成像和药物递送等领域发挥重要作用。
本文要点：
1) 与传统的荧光分子相比，AIEgens的构型在空间上高度扭曲。对AIEgens及其相应的超分子材料进行研究，可以为了解非平面分子的自组装提供了认识，极大地扩展超分子材料应用，从而推动了超分子化学的发展。
2) 深圳大学王东副教授和香港科技大学大学唐本忠院士合作综述了基于AIEgens的超分子材料的相关概念、开创性研究、最新发展趋势和应用前景，旨在为引起更多研究者的兴趣和想法以及进一步推动超分子化学的发展提供了新的强劲动力。
JieLi. et al. Supramolecular materials based on AIE luminogens (AIEgens):construction and applications. Chemical Society Reviews. 2020
DOI:10.1039/c9cs00495e
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/cs/c9cs00495e#!divAbstract
5. Chem. Soc. Rev.: 配位化合物在锂离子和锂金属电池中的应用
锂离子电池（LIB）的能量和功率密度以及循环寿命仍需要进一步提高。这可以通过改善LIB的三个主要成分的电化学性能来实现：正极，负极和电解质。除了LIB，锂金属电池（LMB）也因锂金属负极产生的超高能量密度而引起了广泛关注。然而LMB性能受到枝晶形成以及电极与电解质之间不良界面接触的限制。南开大学Wei Shi和Peng Cheng等人重点介绍了配位化学在LIB和LMB中的应用，特别是基于具有明确分子结构的配位化合物，其有希望成为下一代电极和电解质材料。
本文要点：
1）首先介绍配位化学的发展，从离散配位化合物到配位聚合物和金属有机骨架。然后，提出了用于储锂和锂离子运输的配位化合物的设计策略。
2）详细讨论了增强配位化合物基电极的电化学性能，工作电势，容量，循环稳定性和倍率的方法。网状化学赋予MOF以所需的结构和孔隙度，作为锂离子传输的电解质。
3)介绍了LIB和LMBs中配位化学的当前挑战和有前途的研究方向。
JingweiLiu, et al. Coordination compounds in lithium storage and lithium-iontransport, CSR. 2020
DOI: 10.1039/C9CS00881K
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/cs/c9cs00881k#!divAbstract
6. Angew：Cu2S@C@MoS2多层纳米盒实现高效储钠
复合材料结合了各个组件的优点，已被证明是有效储钠的理想结构。然而，具有良好的物理/电化学性质的混合结构的构建仍然具有挑战性。南洋理工大学楼雄文等人通过简便的多步骤模板策略制造了三层Cu2S@C@MoS2纳米盒，并将其用做钠离子电池负极材料。
本文要点：
1）从Cu2O纳米立方体模板开始，通过连续的硫化和蚀刻工艺形成CuS纳米盒，在其表面涂覆聚多巴胺（PDA）并退火以形成Cu2S @氮掺杂碳纳米盒，进一步地在其表面生长一层超薄MoS2纳米片而获得最终材料。
2）合理的设计可以有效地缩短电子/ Na+的扩散路径，适应循环过程中电极的体积变化，增强复合物的电导率，并为储钠提供丰富的活性位点。凭借这些结构和组分上的优势，多层纳米盒表现出良好的倍率和循环性能。
YongjinFang, et al. Rationally Designed Three‐Layered Cu2S@Carbon@MoS2HierarchicalNanoboxes for Efficient Sodium Storage, Angew., 2020
DOI: 10.1002/anie.201915917
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201915917
7. Angew: 层状P2@P3集成尖晶石结构演变用于高性能钠离子电池
对于钠离子电池正极，循环过程中的结构演变对其电化学性能起着至关重要的作用。伍伦贡大学侴术雷和中科院郭玉国等人通过设计晶体结构和元素替代的策略，设计了一种稳定的层状P2@P3集成尖晶石Na0.5Ni0.1Co0.15Mn0.65Mg0.1O2氧化物正极材料。
本文要点：
1）由于其三相共生结构和阳离子取代策略的协同作用，这种新型电极显示出优异的钠离子半/全电池性能。
2）通过STEM，XRD，XAS等表征技术综合分析固有的层状P2@P3集成尖晶石结构，清楚地阐明并确认了电荷补偿机制，结构演变，原子排列和相变。
3）这项研究提供了对这种特殊结构中结构与性能关系的深入了解，并通过操纵结构演变为高性能电池正极的设计开辟了一个新领域。
YanfangZhu, et al. Manipulating Layered P2@P3 Integrated Spinel Structure Evolutionfor High‐PerformanceSodium‐Ion Battery, Angew., 2020.
DOI: 10.1002/anie.201915650
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201915650
8. Angew：离子簇增强羧酸铁配合物对自愈超分子聚合物的增韧作用
能够自我修复的聚合物模仿了生物系统的固有特性，由于它们赋予了材料修复机械损伤的能力，因此在许多应用中都很受欢迎。为了实现自愈特性，人们开发了一些策略，特别是使用动态可逆的非共价转换来诱导受损界面的改造。利用超分子工具箱，氢键，主-客体组合，金属-配体的相互作用，离子键，动态共价键，偶极-偶极相互作用，甚至是范德华力，在自我修复凝胶和聚合物的设计中已经显示出多种功能。
然而，自愈超分子网络的设计还面临着一下问题：i）在网络中引入弱而可逆的非共价键通常会显著降低网络的刚度，从而形成自愈而柔软的网络；ii)非共价键的引入，特别是基于多组分体系的层次化往往需要复杂的合成过程，增加了材料成本；iii)许多自愈性聚合物包含或涉及外部溶剂，以支持超分子识别过程，而开发自愈性干燥聚合物更适合工业应用。近日，
华东理工大学的Da-HuiQu和华东理工大学&荷兰格罗宁根大学的Ben L.Feringa等人通过引入离子簇增强的羧酸铁络合物，研究了动态干超分子网络的增韧策略。
本文要点：
1）通过引入离子簇增强的羧酸铁络合物，产生的干超分子网络同时表现出坚韧的机械强度、高拉伸性、自愈能力和室温下的可加工性。
2）这些不同的超分子聚合物的优异性能是由于在高密度干网中存在四种不同的动态组合，包括动态共价二硫键、非共价氢键、羧酸铁配合物和离子簇相互作用。
3）这种自愈聚合物极其简便制备的方法为高性能、低成本的涂料和可穿戴设备等材料提供了广阔的应用前景。
Denget al., Toughening a Self‐Healable SupramolecularPolymer by Ionic Cluster‐Enhanced Iron‐Carboxylate Complexes. Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 1–7.
DOI:10.1002/anie.201913893
https://doi.org/10.1002/anie.201913893
9. Anal. Chem.：pH响应型DNA纳米传感器用于对胞吐和突触囊泡进行成像
胞吐和突触囊泡（SVs）的恢复是神经递质在神经元间传播的重要步骤。对SVs实现动态的可视化对于阐明突触传递的机制来说具有重要意义。湖南大学邱丽萍教授和谭蔚泓院士合作开发了pH响应型比率DNA四面体纳米探针(pHadtnps)，它可以对循环工作的SVs进行标记，且具有很高的稳定性和有效的背景抑制作用。
本文要点：
1) 基于SVs循环过程中腔内pH的变化，pHadtnps能够实时显示其胞吐和循环过程。
2)此外，由于DNA纳米技术的可编程性，这些纳米探针可以灵活地配备不同的功能部件，进而为开发研究神经网络中的各种通用工具提供重要的帮助。
ChaoLiu. et al. Programmable pH-Responsive DNA Nanosensors for Imaging Exocytosisand Retrieval of Synaptic Vesicles. Analytical Chemistry. 2020
DOI:10.1021/acs.analchem.9b04493
http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.9b04493
閱讀更多 評職發表曹編輯 的文章
