随着全球能源危机加剧，氢能成为替代传统化石燃料的重要选择，具有广阔的应用前景。在电解水制氢反应中，阳极析氧反应（OER）的缓慢动力学阻碍了其发展。最近，用热力学上有利的小分子氧化反应（例如肼氧化反应，HzOR）来替代OER用于产氢是一种很有效的方法。HzOR具有较低的理论电位（–0.33 Vvs.RHE），可大幅降低制氢能耗。然而，现有HzOR催化剂的长期稳定性还不十分令人满意，另外同时具有HzOR和析氢（HER）性质的双功能催化...

基于Grotthuss跳跃机制的质子导体在形变传感领域具有独特优势。与依靠金属离子或离子液体等载荷离子扩散迁移的传统形变传感电解质不同，Grotthuss机制通过氢键网络的连续重构来实现质子传导，显著降低了质子迁移的能垒。这一特性使质子导体在低温或高频形变等苛刻环境下仍能保持稳定的传导性能，克服了传统传感材料在极端工况下信号失真的不足。特别是在动态形变监测中，氢键网络的快速重构确保了质子传导与机械变形的实时同步...

分子量（MW）和分散度（Ð）是决定聚合物物理性能与最终应用表现的核心参数之一。网络聚合物（如用于水凝胶、粘合剂、弹性体和热固性材料）依靠交联结构维持其完整性和机械耐久性。精准调控网络主链的MW及Ð，对于深入理解二者各自及协同影响材料行为至关重要。然而，由于交联干扰、复杂反应动力学和多尺度结构特征，这种精准调控仍未得到充分实现。现有对交联网络（包括原位聚合或聚合后交联体系）中主链及其Ð的研究表明，二者对...

在储能材料面临日益严苛性能要求的背景下，富锂锰基正极材料因其高容量和高工作电压展现出巨大的应用潜力，尤其适用于下一代高能量密度锂离子电池。近年来，受限于钴资源的环境影响与高昂成本，无钴富锂锰基正极材料的开发逐渐成为高能正极材料研究的热点与难点。尽管此类无钴材料仍具备较高容量，其在充放电循环中的快速衰减却显著削弱了高初始容量的优势，导致循环寿命短、性能不可持续，严重限制了其实际应用前景。针对上述...

红光及近红外发射材料因其优异的组织穿透能力与低散射特性，在生物成像、光动力治疗、可穿戴光电子器件、柔性激光器等领域具有广泛的应用潜力。然而，在众多红光发光体系中，有机分子晶体由于其高有序的分子堆积、低缺陷密度与优异的固态发光效率，成为下一代集成化、微型化柔性光子平台的理想候选。但长期以来，红光/近红外发射有机晶体的开发远落后于蓝光和绿光晶体，其主要挑战包括能隙规律导致的非辐射衰减增强、π–π堆积...

受自然界的启发，超分子化学家设计并合成了一系列结构精美、功能多样的超分子结构。值得注意的是，目前已发展的超分子体系以高度对称结构为主。然而，具有特殊局部微环境的低对称结构在生命体系中扮演着重要角色。例如，具有低对称性特点的血红蛋白由四个不对称的亚基组成，确保了氧的结合、释放和运输调节。同样，胰蛋白酶活性中心氨基酸残基的不对称排列决定了它能够识别并作用于特定的肽键序列，从而确保了蛋白水解反应过程...

在信息技术不断发展的背景下，人们对显示技术和照明设备的需求日益增长。有机发光二极管（OLEDs）具有自发光、面光源、无蓝害和可柔性制备等优点，近年来在平板显示领域取得了显著的进步，但其在照明领域的应用潜力还有待挖掘和提高。白光器件通常采用不同颜色的多种发光材料（红/蓝/绿或蓝/橙），通过精确地控制混合比例来制备。但这种方法往往需要复杂的器件工艺和高额的制备成本，而且在器件使用过程中也容易带来相分离、驱...

现代材料科学中，对材料形貌和功能的精确控制是发展智能材料和先进器件的关键挑战。这种调控能力不仅能拓展材料的多样性和适应性，更能解决从生物医学器件到柔性电子学及传感器等领域的应用难题。在众多结构类型中，环形结构因其高度对称性、机械稳定性和形状适应性而备受关注。微观尺度上，典型的微环谐振器利用光的环形传播路径实现了光子集成电路中的高效滤波和信号处理。然而，传统结晶方法难以可控地制备环形有机晶体，这...

水性锌离子电池由于其成本和安全优势，在规模化储能系统中展现了巨大的潜力。钒氧化物作为典型的正极材料，虽然理论容量高、晶体结构多样，但其活性位点有限、电子/离子传输性能差，限制了实际的储能容量。当前主要的改进方法有：引入导电涂层、构筑缺陷和客体离子预嵌入等。尽管这些方法能够提高电荷传输性能，但在传统电极中仍然存在浓差极化以及固态扩散阻力等问题，造成反应动力学缓慢，在厚电极中更为严重。此外，由于质子...

路径工程的核心在于对反应途径的设计与调控，旨在引导特定结构的合成。此方法被广泛用于化学合成、材料科学乃至生物系统之中，用以优化并指导复杂过程的进行。在超分子化学领域，路径工程不仅为构建超分子结构开辟了新的有效途径，而且当既定合成路径遭遇阻碍时，它还能提供备选方案，确保目标产物的顺利合成。尽管其意义非凡，但关于超分子组装中路径工程的报道却仍显稀缺。这主要归因于实现超分子路径工程的两大条件：一是组...

沸石分子筛因其规则的孔道结构、可调变的酸性（酸量、酸强度、酸种类、酸分布等），而被广泛应用于石油化工与精细化工领域。水在分子筛的催化反应过程中扮演了多重角色，既是溶剂、反应物、产物，也可作为反应促进剂，同时还能通过改变分子筛酸性位点的电子环境与配位状态来影响其催化性能。作为主要的Lewis酸物种，分子筛中普遍存在的“NMR不可观测”铝物种（包括三配位骨架以及非骨架铝），其与水的作用机制尚未明确，导致其...

水系锌离子电池凭借高安全性、低成本及环境友好性等优势成为“后锂电时代”储能技术的有力竞争者。然而，锌离子电池的商业化应用面临诸多挑战，包括严重的析氢副反应、锌枝晶生长、电极溶解等问题。使用固态电解质替代传统液态电解液，构筑固态锌电池，是解决上述难题的有效途径。现有的水凝胶电解质虽具有良好的机械性能和离子导电性，但存在高温水蒸发、低温结晶等问题；离子凝胶电解质则面临离子导电性与机械性能难以平衡的...

纯有机室温磷光（RTP）材料在有机发光二极管（OLEDs）、信息安全、生物成像、氧气传感等领域具有广泛的应用价值。近年来，从抑制非辐射衰减和促进自旋轨道耦合（SOC）增强两方面入手，科研人员已经提出了多种策略以制备高效率的纯有机RTP材料。但是大多数纯有机RTP材料的光色主要集中在黄绿光区域，限制了它们在红光/近红外（NIR）发光领域的应用前景。实际上，制备高效率的纯有机NIR RTP材料主要面临以下三个难题：（1）能实现...

癌症作为全球第二大死因，其治疗长期面临毒性大、靶向性差等关键科学难题。五环三萜类化合物熊果酸（Ursolic Acid, UA）作为植物源性天然产物，能够特异性调控多条肿瘤相关信号通路，实现多重抗肿瘤效应，但其水溶性差、生物利用度低等缺陷严重制约临床应用。图1.酸响应性纳米纤维的制备及抗肿瘤机理。天然分子伴侣通过精确调控蛋白质折叠与组装维持细胞稳态，这一特性为克服UA递送难题提供了新思路。受分子伴侣蛋白动态调控机...

近日，英国威廉希尔公司官网李文教授课题组，在全水下蛋白质仿生胶粘剂的粘接性能方面取得重要突破。蛋白质生物胶粘剂具有良好的生物相容性和可降解性，在组织密封与修复、骨植入物固定、医疗器械的表面耐久涂层等方面具有重要应用潜力。然而，这类材料弱的粘接强度严重制约了其临床推广。针对这一难题，该团队采用了一种物理浓缩增强化学交联的协同策略，实现了界面黏附与本体固化的按序优化，成功研发了一类基于天然玉米蛋白的超...