手性与生命现象密切相关，天然氨基酸、单糖及蛋白质、DNA等多以单一手性形式存在。目前市售和在研的小分子药物中超过60%都带有手性中心。α-手性羧酸广泛存在于生物活性分子中，更是一大类非甾体抗炎药的关键骨架。目前工业中α-手性羧酸的合成主要采用不饱和酸的不对称氢化，存在原料不易得，使用贵金属催化剂及高压设备的局限。近年来，以二氧化碳为试剂的羧基化反应吸受到关注并取得进展，但主要集中在消旋反应，尚不能有效...
金属基纳米材料作为举足轻重的一类催化剂材料，在燃料化学品生产、燃料电池和环境污染治理等领域具有重要的应用价值。为提升金属纳米材料的催化性能，研究人员研发了一系列尺寸、组成和形貌调控策略。近年来，研究人员发现金属纳米粒子的电荷状态是影响其催化性质的重要因素。然而，如何精准定量单个金属纳米粒子的电荷状态，包括电性和所带电荷的数量，成为该研究领域的一项难题。近日，西安交通大学前沿院高传博教授和上海科...
?手性物质的精准构筑对生物医药和材料科学领域的发展具有重要意义。轴手性联芳基骨架广泛存在于天然产物、生物活性分子和手性有机材料之中，特别是手性配体与催化剂的重要优势骨架。轴手性联芳基醛既可作为种类繁多的轴手性化合物的重要合成前体，也可直接用作手性有机催化剂。传统上，轴手性联芳基醛的合成以手性拆分或光学纯联芳基原料的多步转化为主。近年来，科学家们通过精妙的设计实现了联芳基醛的阻转选择性合成，例如...
为实现国家“双碳”目标，满足现代社会对于清洁能源的需求，寻求高效的清洁能源生产变得尤为重要。电解水制氢是绿氢制备领域最有前景的途径之一，是未来可再生能源工业链条上的重要环节。目前，电解水制氢仍存在较高的电耗成本，是该技术转向大规模工业应用所面临的主要难题。究其原因，电解水的阳极析氧反应（OER）是一个涉及四电子转移的迟滞的化学反应过程，通常需要施加较高的过电势以驱动反应的进行，从而造成严重的电能损...
随着“健康中国”建设持续推进，人们对自身健康状况的管理需求不断提升。可穿戴健康监测设备能够实时对生理信号进行分析判断，为满足人们这一需求带来契机。但是，目前大多数用于可穿戴健康监测设备的柔性电子器件是将生理信号转化为电信号，需要大量外部仪器设备收集分析，操作过程繁琐。可穿戴变色传感器可实时将生理信号直接转变为肉眼可见的光学信号，监测方式简便易行。然而，目前所报道的可穿戴变色传感器往往制备繁琐，...
紫精衍生物因其独特的氧化还原性质而备受学术界和工业界的关注。含硒紫精衍生物(SeV2+)的开发不仅解决了传统紫精分子（双季铵化的4,4’-联吡啶盐）共轭程度低，可见光吸收弱等不足，还可通过其优异的电子转移特性构筑一系列光催化体系，为实现太阳能的高效转换提供可能。然而，含硒紫精小分子依然存在着自由基阳离子(SeV+?)稳定性差，分子电荷分离效率低等问题，阻碍了含硒紫精在高效光催化中的进一步发展。尽管扩大π共轭体系...
传统方式——通过电流写入和读取信息来完成数据的存储和处理，电流在流经电阻时将产生焦耳热，从而影响器件的功能与使用效率。自旋波是磁性系统中自旋进动的集体激发态，其量子化的准粒子称为磁子，具有类似电子-承载和传递自旋信息的功能。由于自旋传递过程不需要导电电荷参与，可以避免电流传输产生的焦耳热问题，极大地降低器件的功耗，满足现代电子设备高能效的需求。然而，目前该类材料的设计比较困难，一般需要具有非线性...
随着世界各国对空间技术需求的快速增长，航天领域对弹性材料的要求也越来越高：需要兼具轻质、低模量和高强度，以获得高弹性储能密度，并且能够在宇宙空间大温差的极端环境中保持稳定性能。目前，具有这类独特性能的材料仍然较为罕见。一是因为高强度和低弹性模量两种对立性能很难同时实现，二是因为材料原子间结合力会随着温度下降产生“弹性硬化”现象，从而无法实现宽温域下的恒弹性模量。近日，西安交大前沿院铁性智能材料...
压电致动器精度高、响应速度快，被广泛应用于生物医学、微电子、油气勘探和航空航天等领域。这些压电器件通常需要在很宽的温度范围内（室温-高温）工作，且要求其同时具有大电致应变和低应变滞后。目前应用最广泛的压电陶瓷主要是铅基材料，但是由于铅对人体和环境有危害，因此开发高性能无铅压电材料迫在眉睫。钛酸铋钠（Bi0.5Na0.5TiO3，BNT）基压电陶瓷具有场致应变大、居里温度高的优点，因此成为最有潜力的候选材料之一。...
伴随生命和材料领域的发展，精准构筑手性物质的重要性日益凸显。过渡金属催化不对称反应是构建手性分子的主要方法，而手性配体是调控催化剂活性和立体选择性的关键因素。2,2′-联吡啶配体是金属催化反应中广泛使用的经典配体，在廉价金属催化、仿酶催化及光、电催化等重要新兴领域常作为优选配体。然而，不对称催化领域至今仍然缺乏普适性的手性联吡啶配体，其主要困难如下：第一，吡啶的芳香性平面结构难以引入手性元素；第二...
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