鑽石舞台

親水潤滑技術是將傳統基材或器械的本體性能與表面功能化塗層性能相結合的一個重要策略。研究表明水凝膠塗層可有效提高醫療器械表面的潤滑性能、降低手術操作難度、減小病人痛苦。然而，現有水凝膠塗層的修飾方法如表面橋聯、引發或直接塗覆等技術等或受制於有限的基材、或依賴於特定的反應體系、或需要紫外光照的輔助，這些缺點使得當前大部分水凝膠潤滑塗層技術普適性較差。特別是針對高端醫療器械，如何在長窄徑/非透明導管內表面可控修飾水凝膠潤滑塗層？成為領域中的關鍵科學難點與瓶頸性技術挑戰。

在前期研究基礎之上，中國科學院蘭州化學物理研究所周峰研究員/麻拴紅副研究員團隊，以富含多巴胺的黏附膠為鍵合-引發層，通過利用兒茶酚普適的黏附性、金屬離子配位能力以及自身的氧化還原活性，提出了一種無需紫外光輔助的界面連續氧化還原聚合新方法，突破了醫療器械導管內腔道潤滑改性的科學難點。

H2O2作為一種綠色氧化劑，在清潔燃料、廢水處理、消毒清潔和有機合成等領域應用廣泛。同樣，作為生命體中的內源代謝物，H2O2在生物傳感和腫瘤治療等生物醫學領域也具有超凡的應用前景。例如，在光動力療法（PDT）中，H2O2被分解成氧氣緩解乏氧環境；在化學動力療法（CDT）中，H2O2通過芬頓反應產生高活性羥基自由基。傳統蒽醌法合成H2O2存在高能耗和環保等挑戰；相比之下，無金屬氮化碳聚合物光催化劑因其能夠直接從水和空氣合成H2O2，因此被認為是一種理想的替代合成方案。然而，在實際應用中，H2O2光合成存在選擇性和活性低等瓶頸問題，例如，(1) 絕大多數氮化碳聚合物在熱力學上不能排除析氫副反應，安全隱患特別是大規模應用時不容忽視；(2) 目前最先進的光催化劑在乏氧條件下光合成H2O2的效率較低，無法實現腫瘤微環境(pO2≤ 5 mmHg)下H2O2的有效合成，極大地限制了在PDT/CDT領域的應用。

近日，東南大學張袁健教授課題組通過調控氮化碳嗪環連接基團，合成出一種新型無金屬H2O2光催化劑C5N2。共軛C=N鍵的引入，增強了p-電子離域，可促進有效的電子-空穴分離，同時C5N2表現較低的導帶(> 0 V vs. NHE)和價帶位置，理論上可在熱力學上消除析氫副反應（HER）和動力學上促進水氧化反應（WOR）。深入的光電化學、自由基捕獲和同位素質譜等實驗表明，在C5N2催化作用下，2e−氧還原反應（ORR）和2/4e−　WOR相互協同，在常氧和乏氧體系中表現出高效和穩定的H2O2效率，且不需要添加犧牲劑和助催化劑。在常氧條件下太陽能-化學能轉換效率能夠達到0.55%，是目前常氧體系中合成H2O2最具競爭力的催化劑之一；在乏氧環境中達到698 mM/h，是目前已知效率最高的H2O2光催化劑。

具有正二十面體結構和三維芳香性的o-碳硼烷是一個特殊的無機硼碳分子簇，其以獨特的光電、生化特性，在材料科學、配位化學及硼中子俘獲治療(BNCT)等領域具有重要的應用前景。相應地，聯碳硼烷是將兩個碳硼烷單元通過C-C, B-B或者C-B鍵連接起來，它們在合成雙齒配體、金屬碳硼烷和超級碳硼烷等領域具重要的應用價值。

以Ccage-Ccage鍵連接的聯-o-碳硼烷（CBC）從發現至今已有50多年的歷史，由於缺乏高效、實用的合成方法，關於其性質、反應以及應用方面的研究非常緩慢。直到2008年，謝作偉教授發展了一種CuCl促進的高效構建Ccage-Ccage鍵的方法，為研究CBC提供了重要的物質基礎，有力地推動了聯-o-碳硼烷化學的研究深度和廣度。