芳香族C–H键活化是合成高附加值有机中间体和药物分子的关键策略。然而，传统方法常依赖贵金属催化剂或化学计量比的氧化剂，并需要在高温高压等高能耗条件下进行，限制了其可持续性。光催化作为一种绿色替代方案，可在温和条件下利用太阳能和O2生成活性中间体，从而实现环境友好的C–H键转化。尽管如此，异相光催化在芳香族C–H官能团化中的应用仍面临挑战，主要原因在于sp2 C–H键的固有稳定性及其竞争性 ...
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第一作者：李波共同通讯作者：柳清菊教授，周桐博士通讯单位：云南大学论文DOI：10.1038/s41467-025-63637-2全文速览在单一光催化剂中集成不同功能反应位点，被认为是提升光催化分解水产氢性能的有效途径。然而，传统体系中由于配位环境单一，双活性位点之间的协同作用往往受到限制。云南大学柳清菊教授团队提出了一种通过调控配位环境增强Pt单原子（SAs）与纳米颗粒（NPs）协同作用的新策略 ...
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第一作者：翟承伟通讯作者：徐浩通讯单位：华东师范大学论文DOI：10.1021/acscatal.5c04848全文速览本研究合成了Sn-Beta分子筛限域Pd双功能催化剂Pd@Sn-Beta，其实现了以氢气与氧气为原料原位生成过氧化氢与酮类的Baeyer-Villiger氧化反应生成内酯的串联。分子筛骨架Sn有助于锚定分散Pd催化中心，并且Sn与Pd双活性位点间的高度邻近缩短了原位生成过氧化氢的 ...
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在催化材料设计领域，集成原子级分散金属物种且结构可控的负载型金属催化剂代表了前沿方向，因其具备对反应性出色的调控能力和极高的金属利用率，几乎可媲美分子催化体系的精确性。然而，精确定义这些原子级金属物种的局部配位环境仍面临巨大挑战，阻碍了构建结构–性能关联模型的进展，从而限制了其在多种应用场景中的优化设计。尽管电子显微镜可直观揭示金属的原子级分散状态，传统用于异相催化的光谱技术却通常只能提供结构的平 ...
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近年来，水性锌离子电池因其高安全性和环境友好性备受关注，其中锌碘电池凭借碘的储量丰富和成本低廉优势展现出巨大潜力。然而，传统的锌碘电池基于I⁻/I⁰两电子氧化还原反应，理论比容量较低，仅为211 mA h g⁻¹，严重限制了其能量密度。虽然通过实现I⁻/I⁰/I⁺四电子反应可将理论容量提升至422 mA h g⁻¹，但该过程面临诸多挑战：高浓度卤素离子和质子对锌负极的腐蚀、I⁺物种易水解导致反应可 ...
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渗透效应在生物体的信息传递和能量转换方面具有双重作用：Na+/K+通道的周期性关闭和开启实现了动作电位的产生，突触的Ca2+在神经递质释放和突触可塑性中的关键作用；线粒体中的化学渗透耦合机制驱动的ATP合成，叶绿体中类囊体膜的质子梯度协助光能转换为化学能。因此，高效的能量流动和精准的信息传递本质上是统一的，即“能量-信息流”，这是多种生物过程的基本原理，并为人工离子通道的设计提供了关键见解。与体相 ...
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近日，中国科学院化学研究所张闯研究员与盛桦研究员合作，利用稀磁氧化物Cu-In2O3作为催化剂用于CO2和 NO3-转化尿素，发现外加300mT磁场能够显著降低尿素合成的电势，大幅提升尿素产率和法拉第效率，联合开发磁-电化学原位红外光谱新技术，揭示C-N偶联中的自旋敏感中间体以及自旋依赖的氢转移过程，为将自旋催化机制拓展到更普遍的能源催化体系提供了新思路。背景介绍：常规催化通过降低热力学能垒促进反 ...
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背景介绍氨（NH3）是一种重要的化学原料，广泛应用于生产化肥、含氮药物、染料等，同时也是一种具有高氢原子质量密度和无碳特性的绿色能源载体。然而，目前氨的生产主要依赖高能耗、高污染的哈伯-博施法，这促使人们探索电化学等绿色方法。尽管电化学氮还原研究取得了一定进展，但仍面临低法拉第效率和氨的产率低等挑战，这主要是由于氮氮三键的高键能不易打破和氮气在水中的低溶解度所致。因此，开发高效催化剂并优化反应条件 ...
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共价有机框架（COFs）以其可设计的拓扑、多孔结构和可调的化学位点，成为材料化学中构筑功能材料的理想平台。尽管现有的前驱体设计与共价键修饰手段能赋予COF多种功能，但一旦构建完成后功能往往“固定不变”，缺乏按需调节与可逆切换的能力，限制其适配多场景或动态环境的实际应用潜力。因此，开发一种动态可切换的COF后功能化策略，对提升材料实用性与可持续性具有重要意义。四川大学袁立华课题组在Angewandt ...
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山东大学化学与化工学院-前沿化学研究院吴昊课题组报道了卟啉金属有机框架（PMOF）与铜卟啉MOF（Cu-PMOF）催化剂，揭示了它们在不同浓度硝酸根（NO3−）条件下表现出的不同的C-N偶联步骤，实现了NO3−浓度自适应的高效尿素合成。图1：卟啉与铜卟啉实现硝酸根浓度自适应尿素合成示意图。密度泛函理论（DFT）计算表明：NO3−在PMOF中通过O原子与中心H原子形成双氢键吸附（Ea = ...
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