Electrochemical reduction of carbon dioxide with renewable energy is a sustainable way of producing carbon-neutral fuels. However, developing active, selective and stable electrocatalysts is challenging and entails material structure design and tailoring across a range of length scales. Here we report a cobalt-phthalocyanine-based high-performance carbon dioxide reduction electrocatalyst material developed with a combined nanoscale and molecular approach. On the nanoscale, cobalt phthalocyanine (CoPc) molecules are uniformly anchored on carbon nanotubes to afford substantially increased current density, improved selectivity for carbon monoxide, and enhanced durability. On the molecular level, the catalytic performance is further enhanced by introducing cyano groups to the CoPc molecule. The resulting hybrid catalyst exhibits >95% Faradaic efficiency for carbon monoxide production in a wide potential range and extraordinary catalytic activity with a current density of 15.0 mA cm-2 and a turnover frequency of 4.1 s-1 at the overpotential of 0.52 V in a near-neutral aqueous solution.

Cultural models of selfhood 2Markus and Kitayama's (1991) theory of independent and interdependent self-construals had a major influence on social, personality and developmental psychology by highlighting the role of culture in psychological processes.However, research has relied excessively on contrasts between North American and East Asian samples, and commonly-used self-report measures of independence and interdependence frequently fail to show predicted cultural differences.We revisited the conceptualization and measurement of independent and interdependent selfconstruals in two large-scale multinational surveys, using improved methods for cross-cultural research.We developed (Study 1: N = 2924 students in 16 nations) and validated across cultures (Study 2: N = 7279 adults from 55 cultural groups in 33 nations) a new seven-dimensional model of self-reported ways of being independent or interdependent.Patterns of global variation support some of Markus and Kitayama's predictions, but a simple contrast between independence and interdependence does not adequately capture the diverse models of selfhood that prevail in different world regions.Cultural groups emphasize different ways of being both independent and interdependent, depending on individualism-collectivism, national socioeconomic development, and religious heritage.Our seven-dimensional model will allow future researchers to test more accurately the implications of cultural models of selfhood for psychological processes in diverse ecocultural contexts.

Abstract Photocatalysis has not found widespread industrial adoption, in spite of decades of active research, because the challenges associated with catalyst illumination and turnover outweigh the touted advantages of replacing heat with light. A demonstration that light can control product selectivity in complex chemical reactions could prove to be transformative. Here, we show how the recently demonstrated plasmonic behaviour of rhodium nanoparticles profoundly improves their already excellent catalytic properties by simultaneously reducing the activation energy and selectively producing a desired but kinetically unfavourable product for the important carbon dioxide hydrogenation reaction. Methane is almost exclusively produced when rhodium nanoparticles are mildly illuminated as hot electrons are injected into the anti-bonding orbital of a critical intermediate, while carbon monoxide and methane are equally produced without illumination. The reduced activation energy and super-linear dependence on light intensity cause the unheated photocatalytic methane production rate to exceed the thermocatalytic rate at 350 °C.

A new design for second near-infrared window (NIR-II) molecular fluorophores based on a shielding unit–donor–acceptor–donor–shielding unit (S-D-A-D-S) structure is reported. With 3,4-ethylenedioxy thiophene as the donor and fluorene as the shielding unit, the best performance fluorophores IR-FE and IR-FEP exhibit an emission quantum yield of 31% in toluene and 2.0% in water, respectively, representing the brightest organic dyes in NIR-II region reported so far. As a service to our authors and readers, this journal provides supporting information supplied by the authors. Such materials are peer reviewed and may be re-organized for online delivery, but are not copy-edited or typeset. Technical support issues arising from supporting information (other than missing files) should be addressed to the authors. Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article.

Abstract Plant phosphate transporters (PTs) are active in the uptake of inorganic phosphate (Pi) from the soil and its translocation within the plant. Here, we report on the biological properties and physiological roles of OsPht1;8 (OsPT8), one of the PTs belonging to the Pht1 family in rice (Oryza sativa). Expression of a β-glucuronidase and green fluorescent protein reporter gene driven by the OsPT8 promoter showed that OsPT8 is expressed in various tissue organs from roots to seeds independent of Pi supply. OsPT8 was able to complement a yeast Pi-uptake mutant and increase Pi accumulation of Xenopus laevis oocytes when supplied with micromolar 33Pi concentrations at their external solution, indicating that it has a high affinity for Pi transport. Overexpression of OsPT8 resulted in excessive Pi in both roots and shoots and Pi toxic symptoms under the high-Pi supply condition. In contrast, knockdown of OsPT8 by RNA interference decreased Pi uptake and plant growth under both high- and low-Pi conditions. Moreover, OsPT8 suppression resulted in an increase of phosphorus content in the panicle axis and in a decrease of phosphorus content in unfilled grain hulls, accompanied by lower seed-setting rate. Altogether, our data suggest that OsPT8 is involved in Pi homeostasis in rice and is critical for plant growth and development.

Abstract The preparation of biodegradable polymeric materials with both great strength and toughness remains a huge challenge. The natural spider silk exhibits a combined super high tensile strength and high fracture toughness (150–190 J g −1 ), attributing to the hierarchically assembled nanophase separation and the densely organized sacrificial hydrogen bonds confined in the nanoscale granules. Herein, inspired by natural spider silk, a facile strategy is reported for the preparation of nanostructured biomimetic polymeric material by incorporating biomass‐derived lignosulfonic acid (LA) as interspersed nanoparticles into a biodegradable poly(vinyl alcohol) (PVA) matrix. The fabricated PVA/LA nanocomposite film exhibits the world's highest toughness of 172 (±5) J g −1 among the PVA materials, as well as a powerful tensile strength of 98.2 MPa and a large breaking strain of 282%. The outstanding performance is attributed to the strain‐induced scattering of LA nanoparticles in the PVA matrix and the strong intermolecular sacrificial hydrogen bonds confined in the interphase. Moreover, after introducing the easily available green biomass LA, the prepared biomimetic polymer films show excellent ultraviolet‐blocking performance and good thermal stability. As both PVA and LA are biodegradable, this work presents an innovative design strategy for fully biodegradable robust polymeric materials with integrated strength and toughness.

In plasmon-enhanced heterogeneous catalysis, illumination accelerates reaction rates by generating hot carriers and hot surfaces in the constituent nanostructured metals. In order to understand how photogenerated carriers enhance the nonthermal reaction rate, the effects of photothermal heating and thermal gradients in the catalyst bed must be confidently and quantitatively characterized. This is a challenging task considering the conflating effects of light absorption, heat transport, and reaction energetics. Here, we introduce a methodology to distinguish the thermal and nonthermal contributions from plasmon-enhanced catalysts, demonstrated by illuminated rhodium nanoparticles on oxide supports to catalyze the CO2 methanation reaction. By simultaneously measuring the total reaction rate and the temperature gradient of the catalyst bed, the effective thermal reaction rate may be extracted. The residual nonthermal rate of the plasmon-enhanced reaction is found to grow with a superlinear dependence on illumination intensity, and its apparent quantum efficiency reaches ∼46% on a Rh/TiO2 catalyst at a surface temperature of 350 °C. Heat and light are shown to work synergistically in these reactions: the higher the temperature, the higher the overall nonthermal efficiency in plasmon-enhanced catalysis.

Developing earth‐abundant, active, and stable electrocatalysts for water splitting is a vital but challenging step for realizing efficient conversion and storage of sustainable energy. Here, a multiscale structure‐engineering approach to construct iron (Fe) doped cobalt monophosphide (CoP) hybrids for efficient electrocatalysis of water splitting is reported. A two‐step method is developed to synthesize CoP nanosheets with uniform Fe doping and hybridization with carbon nanotubes (CNTs). The nanostructuring, uniform doping, and hybridization with CNT afford efficient electrocatalysts comparable to Pt/C for hydrogen evolution reactions in acidic, neutral, and alkaline electrolytes. It is found that the Fe doping level has different effects on catalytic activities in different electrolytes. Furthermore, after in situ oxidization/hydrolysis of the phosphides to corresponding oxyhydroxides, the hybrid electrocatalysts exhibit better performances than the benchmark commercial Ir/C for catalyzing the oxygen evolution reaction. A two‐electrode alkaline water electrolyzer constructed with these hybrid electrocatalysts can afford a current density of 10 mA cm −2 at a voltage of 1.5 V.

Graphene fibers are a promising electrode material for wire-shaped supercapacitors (WSSs) that can be woven into textiles for future wearable electronics. However, the main concern is their high linear resistance, which could be effectively decreased by the addition of highly conductive carbon nanotubes (CNTs). During the incorporation process, CNTs are typically preoxidized by acids or dispersed by surfactants, which deteriorates their electrical and mechanical properties. Herein, unfunctionalized few-walled carbon nanotubes (FWNTs) were directly dispersed in graphene oxide (GO) without preoxidation or surfactants, allowing them to maintain their high conductivity and perfect structure, and then used to prepare CNT-reduced GO (RGO) composite fibers by wet-spinning followed by reduction. The pristine FWNTs increased the stress strength of the parent RGO fibers from 193.3 to 385.7 MPa and conductivity from 53.3 to 210.7 S cm–1. The wire-shaped supercapacitors (WSSs) assembled based on these CNT-RGO fibers presented a high volumetric capacitance of 38.8 F cm–3 and energy density of 3.4 mWh cm–3. More importantly, the performance of WSSs was revealed to decrease with increasing length due to increased resistance, revealing a key issue for graphene-based electrodes in WSSs.