在碳中和战略下，CO₂电催化还原（CO₂RR）是将温室气体高效转化为高价值化学品的核心技术。铋基催化剂因环境友好、成本低廉、对甲酸（HCOOH）选择性极高，成为最具产业化潜力的催化体系之一。但活性位点不足、反应动力学缓慢、载流子迁移效率低、中间体吸附难以精准调控等问题，长期制约其性能突破。 近日，香港城市大学院士团队系统研究了 合金化诱导缺陷 + 垂直边缘暴露 + 电子结构重构 对铋基硫族化合物（Bi₂Se₃₋ₓTeₓ）催化行为的调控机制。研究不仅实现了93.4% 甲酸法拉第效率，更构建了太阳能驱动的光电催化体系，实现50 小时稳定运行，偏压光电转换效率（ABPE）高达 12.1%，为缺陷催化与太阳能 CO₂利用提供了完整理论与实验支撑。

自旋交叉（Spin Crossover, SCO）在材料科学及催化化学等领域具有广泛的应用价值。根据配位场理论，配位化合物通常存在高自旋（High Spin）与低自旋（Low Spin）两种状态，在特定条件下亦可观察到中间自旋态（Intermediate Spin）。对于经典的八面体配合物（例如Fe2+），其基态自旋属性主要取决于配位场分裂能（Δ）与电子成对能（P）的相对大小。 如下图Fe(H2O)62+和Fe(CN)64-形成的八面体场中，H2O是弱场配体，CN-是强场配体，对于Fe(H2O)62+来说其d轨道分裂能Δ小于电子成对能P，所以有两个未成对电子，故而自旋多重度为5才对应其稳定的基态。而Fe(CN)64-d轨道分裂能Δ大于电子成对能P，电子进入t2g轨道成对而不进入更高能级的eg轨道。

吲哚并环结构是天然产物、药物和生物活性化合物的核心骨架，吲哚并六元环尤为重要，其高效构建是合成领域的研究热点。吲哚甲醇类化合物是构建吲哚并环的重要砌块，其中3-吲哚甲醇、2-吲哚甲醇的(3+n)环化已被广泛研究，但含两个羟基的2,3-吲哚二甲醇的研究较少，其可作为四原子分子砌块参与(4+n)环化，却面临初始加成步骤的区域选择性控制和多反应位点亲核试剂筛选两大核心难题。

萨巴蒂尔原理是催化反应中的重要规律，由法国化学家保罗・萨巴蒂尔提出，核心内容： 催化活性取决于催化剂与反应中间体的吸附强度： 吸附过弱：反应物难以被活化，反应速率低； 吸附适中：反应物有效活化且产物顺利脱附，催化活性最高； 吸附过强：中间体 / 产物难以脱附，活性位点被占据，催化活性下降。

PEMWE因高电流密度、快速响应和高纯度制氢成为可再生能源制绿氢的关键技术，但阳极OER动力学缓慢、过电位高，且强酸性高电位环境对催化剂稳定性要求严苛，活性与稳定性的权衡成为PEMWE发展的核心瓶颈。 传统催化剂设计基于静态电子结构描述符（如d带中心、功函数），但实际电催化过程中，活性位点发生持续的电位驱动价态变化，中间体动态吸附/脱附，界面双电层和溶剂化环境重构，催化剂界面处于非平衡态。反应过程中的动态电荷分布而非静态构型，决定了中间体稳定性、耦合模式和脱质子能垒，进而调控反应路径和结构稳定性。酸性OER中，反应以水活化和质子耦合电子转移（PCET）为主，对局部电荷分布和界面极化高度敏感；且高电位下反应诱导电荷在活性位点持续累积，既调控路径选择性，又加剧结构降解。目前电荷态演化的物理本质和多尺度调控原理仍缺乏统一理论框架，亟需系统研究。