本周精选
1. 电子科大Sci. Adv. |自适应光致变色
开发了一种自适应光致变色材料（SAP），模拟生物的主动伪装能力，能够在不同环境中改变外观。这种材料利用给体-受体型斯坦豪斯加成物（DASAs）作为负光致变色相，有机染料作为固定相，通过特定波长的光引发DASAs的线性到环形异构化，从而在该波长处产生吸收带并改变颜色。SAP材料在暗处呈黑色，可通过背景光触发变色。通过优化DASAs和有机染料的选择、比例和浓度，实现了在可见光区域内精确调节颜色。该材料在溶液和固态薄膜中均表现出良好的光致变色性能，可应用于多种表面，具有在伪装系统、智能涂层和显示设备中应用的潜力。
链接:https://doi.org/10.1126/sciadv.ads2217
2. 西湖大学Sci. Adv. |聚合物半导体薄膜和细菌杂化的人工生物叶片
开发了一种基于聚合物半导体薄膜和细菌杂化的人工光合作用系统，可以有效地驱动非光合细菌将CO2转化为乙酸盐，通过表征其电荷运输行为证明了体积异质结结构和电荷输运层对系统性能的显著提高。该人工生物叶片系统可以在一周内生产克级乙酸盐，易于回收且性能稳定，显示出优异的可持续生产能力，利用生成的乙酸盐产物培养酵母进行食品生产，从而实现了对自然光合作用的完整模拟。
链接: https://doi.org/10.1126/sciadv.adp8567
3. 中科院物理所 Nat. Commun |八元高熵氧化物用于可持续光催化过氧化氢生成
传统的过氧化氢生产过程依赖于高能耗且具有污染性的蒽醌法。本文提出了一种创新的八元高熵氧化物（HEO）作为全能光催化剂，在无牺牲剂的情况下，利用水和氧气在可见光下直接生成H₂O₂。该高熵氧化物包含Ti、V、Cr、Nb、Mo、W、Al、Cu八种元素，具有高密度的氧空位，展现出广泛的光吸收能力，实现了H₂O₂的高效生成（量子效率38.8%，太阳能转化效率1.72%）。研究展示了HEO材料的独特化学复杂性和氧空位分布，为太阳能驱动的绿色氧化剂生产提供了新途径。
链接:https://doi.org/10.1038/s41467-024-53896-w
4.北京大学AM|钙钛矿微光电子学的横向相异质结
提出了一种接触扩散光刻技术，通过离子驱动的局部相变来演示钙钛矿横向相异质结（LPH）多晶薄膜。在热力学模拟的指导下，甲胺接触和迁移共同促进了被δ相多晶型物包围的α相甲脒基钙钛矿图案的原位形成。α相和δ相之间自发的I型异质结排列在横向相异质结薄膜中建立能量漏斗，以促进载流子利用和辐射复合。宽带隙δ相还可作为共面隔离器，实现器件集成的局部防漏电。基于明亮稳定的横向相异质结图案层，通过遵循传统的器件制造协议，实现了具有令人印象深刻的器件性能的近红外微型钙钛矿发光二极管（micro-PeLED）。
链接: https://doi.org/10.1002/adma.202409201
5. 马天翼/何军/韩彬Angew | 单原子Ni位点d带位置调控促进烟气中CO2的光还原
对导电金属有机骨架（CMOFs）中原子分散的镍位点进行配位构型设计，使得金属活性位点的d带中心朝着高效光还原稀释CO2的方向调整。其中，含有镍四配位位点（Ni-O4 CMOFs）的CMOFs在纯CO2气氛下表现出13.3 μmol h-1的CO生成速率，选择性为94.5%，约为其对照物Ni-N4 CMOFs的两倍。在模拟烟气中，Ni-N4 CMOFs的CO选择性显著降低，而Ni-O4 CMOFs的CO选择性基本不变，表明后者在转化人工稀释CO2方面具有优越性。研究表明，O配位可以使镍位点的d带中心更接近费米能级，从而有利于生成关键中间体*COOH以及*CO的脱附，从而显著提高CO2制CO光还原的活性和选择性。
链接:https://doi.org/10.1002/anie.202417435
6.哈工大、香港中文大学Light Sci. Appl. |仿生图案化热致变色水凝胶用于全温度可见光智能调节与隐身
提出了一种受鱿鱼皮肤启发的微图案热致变色水凝胶，构建了仿生热致相变与力致形变耦合调控全维度（频率、空间、角度）辐射特性新机制，破解了智能光热调控和可见光快速隐身难以兼容的难题，将隐身响应时间从传统180s缩短至1s，这一材料具有低成本、规模化生产的优势，为多功能光学应用开辟了新途径。
链接: https://doi.org/10.1038/s41377-024-01525-y
7.南洋理工大学Nat. water| 太阳能驱动污泥产单细胞蛋白和绿氢
提出了一种创新的太阳能驱动的污泥电化学重整工艺，通过机械-电-生物过程实现污泥的高效转化和资源化利用。该工艺通过机械化学预处理使污泥中的有机物溶解，同时去除重金属，然后在电解系统中将有机物转化为小分子有机酸（如乙酸），并生成绿色氢气。该过程的太阳能-氢气转换效率可达10%，在避免常规水分解产生爆炸性气体混合物的同时，实现了绿色氢气的高效生产。
链接: https://doi.org/10.1038/s41467-024-53896-w
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