影响因子22.448，Trends in Chemistry创刊四周年

Z型光催化系统的新兴前沿领域

太阳能驱动的燃料生产是解决全球能源和环境问题的良好策略之一。在光催化燃料生产中，Z型异质结因其增强的光吸收、空间分离的还原和氧化活性位点以及强大的氧化还原能力，在光催化燃料生产中能够显著提升催化性能。这种前沿的光催化策略使光催化剂可以高效、选择性地将光能转化为化学能，并具有较高的稳定性。

了解Z型光催化系统的基本原理和改进策略，将有助于进一步开发高效的太阳能驱动燃料生产和其他光催化应用的Z型光催化剂。

这篇综述重点介绍了Z型光催化剂在光催化水分解、CO ₂ 还原、N ₂ 固定、H ₂ O ₂ 产生等方面表现出极高的催化活性和选择性。同时，文中还讨论和总结了Z型光催化剂的重要改进策略。随着不断的突破，Z型光催化系统将在活性、太阳能利用率、选择性和制造成本等方面取得历史性的突破，并朝着实际生产的方向迈进。

基于分层和莫尔纹介质表面设计实现光学特性定制化

通过叠层双层/多层介质表面，可制备各领域中具有重大意义功能器件。对称性在纳米尺度下对光的控制起着重要作用，叠层和扭曲光学介质表面为利用镜像对称性和高阶旋转对称性提供了新的实验场所。多个叠层介质表面提供多样化的性能和高度紧凑的功能器件平面。控制对称性的分层介质表面可以促成极端色散的偏振子，为研究光和物质之间强耦合的新现象提供支持。

光学超表面是亚波长尺寸，人工设计集成而得的平面化器件，具有非凡的电磁波操控能力，并可实现多功能化。该领域的最新研究集中于推动增强光-物质相互作用的前沿研究，探索创新型概念，发展制造能力。其中，层状和扭曲超表面在操纵光方面展现出灵活性和可调性，为光的莫尔物理学发展做出了贡献。本文中，作者对现有技术水平的层状和堆叠莫尔超表面进行了概述。首先介绍了自由空间多功能元器件，接着是扭曲双曲线超表面双层的极化子学和扭曲电子学的最新发现。最后，讨论了莫尔超表面纳米制造的最新进展，并展望了了未来潜在的应用前景。

预备，流！自动化连续合成与优化

将连续流化学和自动化合成相结合，就能同时利用这些技术的诸多优势。随着研究的进步，闭环实验逐渐成为加速发现新分子的一种可行方案。将自动化的通用反应平台与计算路径规划相结合，为复杂分子合成提供了有力支持。合成化学是获取先进材料的有效途径，相关产物促进了医药、能源和农业等重要产业的创新。自动化技术正在向传统化学合成和开发过程发起挑战。而连续流化学的发展已趋于成熟，并提供了一个适合自动化的灵活平台。连续流化学合成和自动化的合并有望为非专业人士提供帮助，进行复杂小分子的定制合成，同时可减轻专业化学家的常规任务来加速新合成方案的开发。在这篇文章中，作者讨论了最新的一些案例研究，介绍了实现自动化合成的策略，并论述了最新基于连续流化学以实现自动化合成的相关研究工作。

钯催化的对映选择性C-H官能团化与 C-H钯化反应

对映选择性的C-H官能团化是构建手性分子的一种强大而直接的路径。过渡金属催化对映选择性C-H键活化已成为合成复杂手性分子的一个越来越重要的工具。相较于其他过渡金属催化剂，钯因其高反应活性、良好的通用性和官能团耐受性，尤其适合作为对映选择性C-H官能团化的催化剂。在过去的十年中，作为最常用的金属催化剂之一，钯在对映选择性C-H官能团化中受到了极大关注，有望简化手性分子的合成，启发新的逆向合成断裂。    

本综述重点介绍了Pd催化对映选择性C-H官能团化反应的最新进展，包括催化途径、手性配体类型和对映选择度等。其中，作者提出具有高催化活性、简单结构和模块化合成的新手性配体，为对映选择性C-H官能团化提供了新的机遇与挑战。

单电子卡宾催化在氧化还原反应中的应用

2019年至今，自由基卡宾催化领域经历了指数级增长，并在可预见的未来，仍保持强劲的发展势头。单电子卡宾种类由于其独特的氧化还原性质，在合成化学中的重要作用日益显现。N-杂环卡宾（NHC）结构能够对所生成Breslow中间体或acyl azolium中间体的氧化还原性质产生显著影响，进而影响所得自由基物种的反应性。通过氧化生成自由基卡宾物种可以远程官能化不饱和醛，也可以直接官能化醛来合成取代酮。

与氧化生成的自由基卡宾相比，人们对还原生成的自由基卡宾的认识不足。受N-杂环卡宾在天然酶促过程中的作用启发，化学家们在过去几十年中利用这些Lewis碱性物种的极性反转反应构建了诸多重要的化学键。N-杂环卡宾仍然在双电子转化中发挥作用，而独特的氧化还原性质使其能够通过单电子氧化或还原来形成各种有用且稳定的自由基物种。因此，其在合成中的应用随着自由基化学的复兴而得以迅速发展，近年来作为活性单电子物种广泛使用。

使用2D电子光谱研究类胡萝卜素在光合作用中的光物理学特性

2D电子光谱技术可以以飞秒时间分辨率和高灵敏度解析激发和发射能量，适合用于绘制光合作用中类胡萝卜素的电子激发态和相关动力学过程。类胡萝卜素到叶绿素的能量转移使植物可以捕获蓝绿光进行光合作用。测试结果表明，弛豫由暗态、分子内电荷转移态和直接相干过程所介导。光保护性的能量耗散对植物的健康至关重要，可能涉及叶绿素到类胡萝卜素的能量转移。最近的研究已经可以直接观察到这种能量耗散途径。类胡萝卜素是光合作用中的辅助色素，具有诸如光捕集、光保护和结构稳定等一系列功能。这种多功能性得益于其独特的电子结构，包括一个或多个暗激发态，可以通过物理和化学结构的改变来进行调节。在这篇综述中，作者总结了类胡萝卜素介导的能量转移和能量耗散的超快光物理机制，这些机制是类胡萝卜素在光合作用中光捕集和光保护功能的基础。与此同时，作者阐述了最近2D电子光谱技术在研究这些机制中的发展。作者重点关注于在紫色细菌、绿色植物和海藻中发现的三种光捕集复合物（LHCs），这些复合物利用不同的类胡萝卜素分子来调节光物理学过程以适应生存和健康的需要。

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