学科: 化学工程与技术

随着可再生能源发展，锂电池面临锂资源有限等问题。香港科技大学团队研发氧化还原共价有机框架作为准固态电解质，提升钙离子电池性能，1000次循环后容量保持率超74.6%，为可持续储能提供新方向。

标签: 储能 准固态电解质 氧化还原共价有机框架 钙离子电池

识别催化剂以优化新反应的对映选择性是一大挑战，现有统计模型存在数据稀疏和参数描述问题。本研究提出一种考虑对映决定步骤变化的描述符策略，通过镍催化C(sp3)-偶联反应案例，训练出可优化反应、适用于新配体和底物的模型，助力催化剂开发。

标签: 催化剂开发 对映选择性 描述符策略 统计模型 镍催化C(sp3)-偶联 (nickel-catalyzed-Csp3-coupling)

研究通过液-液界面自组装策略，在二氧化钛纳米管上构建了等离子体金纳米颗粒修饰的共价有机框架纳米膜，提升了质谱成像灵敏度，兼容多种生物样品制备方法，可用于植物、动物组织及疾病诊断等领域。

标签: 二氧化钛纳米管 等离子体共价有机框架 纳米膜 表面辅助激光解吸电离 质谱成像

水系电池因安全、操作简便和成本效益，成为电网级储能的潜力选择。但其输出电压较低限制能量密度，而水系电解质在解决此问题中起关键作用。本综述阐述电解质设计的核心瓶颈、分子设计原则及实用化路径，旨在推动下一代电解质研发，加速储能解决方案的转化。

标签: 储能 水系电池 溶剂化结构 电化学稳定窗口 电解质设计

具有化学反应活性的微生物天然产物因其抗癌、抗菌和抗氧化等已知活性可用于药物研发，但活性代谢物难发现。重氮天然产物活性强但不稳定，阻碍了其研究。本研究开发基于反应性的筛选方法，结合质谱发现人肺病原体诺卡氏菌产生的两种新重氮天然产物，并揭示金属酶Dob3催化腙氧化形成重氮基的独特生物合成机制，为生物催化提供新方向。

标签: 反应性筛选 生物合成 诺卡氏菌 重氮天然产物 金属酶Dob3

锂离子电池广泛用于电动汽车、医疗设备等，但传统寿命测试需数月甚至数年循环充放电。张等人在《自然》发表的机器学习方法，一周内即可准确预测电池寿命，新设计也适用。

标签: 快速预测方法 机器学习 电池寿命预测 锂离子电池

科学家为更快、低成本、环保地开发药物，研究植物如何生成生物碱。约克大学团队发现，一种植物合成securinine的关键基因类似细菌基因，表明植物可能“回收”微生物工具制造防御性化学物质，这一发现或广泛存在于植物界，为药物生产、农业和环保开辟新途径。

标签: 植物生物碱 植物进化 环境可持续性 细菌基因 药物生产

一项发表在《Chem》的研究开发出基于锰的新型催化剂，能高效将二氧化碳转化为甲酸盐，解决了传统贵金属催化剂成本高、稀缺的问题，有助于推动清洁能源发展并减少温室气体。

标签: 二氧化碳转化 催化剂 氢燃料电池 甲酸盐 锰

计算理性设计是改造酶以获得特定选择性和效率的变革性方法。在合成化学关键挑战C-H氧化中，非特异性过氧合酶（UPOs）可直接氧化未活化C-H键，但活性低、选择性欠佳。本研究通过计算设计筛选突变，获得活性提升13倍且对映选择性>99%的UPO变体，揭示Lys165残基对活性和选择性的主导作用，展示计算策略突破进化限制，为合成化学提供高效生物催化剂。

标签: C-H氧化 Lys165残基 对映选择性 计算理性设计 非特异性过氧合酶

本文开发了一种亲电性工程化磁性传感器（EEMS），通过高电负性金属原子增强纳米传感器中顺磁中心的亲电性，实现与水的直接亲电催化偶极相互作用（ECD），从而增强MRI的T1对比度。EEMS能在体内可视化小至68.5微米的肿瘤细胞簇，引导含休眠肿瘤细胞簇的淋巴结精准切除，使小鼠术后100天存活率达100%，为无创可视化微小生物实体提供了变革性成像原理。

标签: 亲电性工程化磁性传感器 休眠肿瘤细胞簇 手术切除 磁共振成像 纵向弛豫率