Three novel polyoxoniobates, KNa2[Nb24O72H21]·38H2O (1), K2Na2[Nb32O96H28]·80H2O (2), and K12[Nb24O72H21]4·107H2O (3) with molecular triangle, molecular square, and cuboctahedral molecular cage geometries, respectively, have been successfully synthesized by conventional aqueous methods. All the compounds are built from [Nb7O22]9– fundamental building units. Compound 1 is the first isolated {Nb24O72} cluster, featuring three heptaniobate clusters linked in a ring by three additional NbO6 octahedra, while compound 2 is the largest isopolyoxoniobate cluster reported to date, consisting of four heptaniobate clusters linked by four additional NbO6 octahedra. Compound 3 is the largest solid aggregation of polyoxoniobates, assembled by four {KNb24O72} clusters joined by four K ions. To our knowledge, it is the first time these polyoxoniobate clusters have been crystallized with only alkali-metal counterions, thereby giving them the possibility of being redissolved in water. ESI-MS spectra indicate that compounds 1 and 2 remain structural integrity when the pure, crystalline polyanion salts are dissolved in water, while compound 3 is partially assembled into Nb24 fragments. The UV–vis diffuse reflectance spectra of these powder samples indicate that the corresponding well-defined optical absorption associated with Eg can be assessed at 3.35, 3.17, and 3.34 eV, respectively, revealing the presence of an optical band gap and the nature of semiconductivity with a wide band gap. UV-light photocatalytic H2 evolution activities were observed for these compounds with CoIII(dmgH)2pyCl as a cocatalyst and TEA as a sacrificial electron donor.

In the pursuit of ultrathin polymer electrolyte (< 20 μm) for lithium metal batteries, achieving a balance between mechanical strength and interfacial stability is crucial for the longevity of the electrolytes. Herein, 11 μm-thick gel polymer electrolyte is designed via an integrated electrode/electrolyte structure supported by lithium metal anode. Benefiting from an exemplary superiority of excellent mechanical property, high ionic conductivity, and robust interfacial adhesion, the in-situ formed polymer electrolyte reinforced by titanosiloxane networks (ISPTS) embodies multifunctional roles of physical barrier, ionic carrier, and artificial protective layer at the interface. The potent interfacial interactions foster a seamless fusion of the electrode/electrolyte interfaces and enable continuous ion transport. Moreover, the built-in ISPTS electrolyte participates in the formation of gradient solid-electrolyte interphase (SEI) layer, which enhances the SEI's structural integrity against the strain induced by volume fluctuations of lithium anode. Consequently, the resultant 11 μm-thick ISPTS electrolyte enables lithium symmetric cells with cycling stability over 600 h and LiFePO4 cells with remarkable capacity retention of 96.6% after 800 cycles. This study provides a new avenue for designing ultrathin polymer electrolytes towards stable, safe, and high-energy-density lithium metal batteries.

The effective S‐scheme homojunction relies on the precise regulation of band structure and construction of advantaged charge migration interfaces. Here, the electronic structural properties of g‐C3N4 were modulated through meticulous polymerization of self‐assembled supramolecular precursors. Experimental and DFT results indicate that both the intrinsic bandgap and surface electronic characteristics were adjusted, leading to the formation of an in‐situ reconstructed homojunction interface facilitated by intrinsic van der Waals forces. The homojunction catalyst, composed of g‐C3N4 nanodots and ultra‐thin g‐C3N4 nanoflakes, exhibited a significant S‐scheme carrier separation mechanism, which enhances the utilization of electrons and holes. Consequently, under AM 1.5 light irradiation (~100 mW/cm2), the g‐C3N4 homojunction photocatalyst achieved a remarkable hydrogen evolution rate of 580 μmol h‐1. Furthermore, a reversed CH4 selectivity in CO2 reduction was observed, yielding 80.30 μmol g−1 h−1 with a selectivity of 96.86%, in contrast to the performance of bulk g‐C3N4, which produced only 2.22 μmol g−1 h−1 with the 15.69% CH4 selectivity. These findings not only highlight the significant potential of the g‐C3N4 homojunction photocatalyst for hydrogen production and CO2 reduction but also propose a superior and effective strategy for optimizing the structural properties of g‐C3N4, which are crucial for the design of photocatalytic reactions.

The effective S‐scheme homojunction relies on the precise regulation of band structure and construction of advantaged charge migration interfaces. Here, the electronic structural properties of g‐C3N4 were modulated through meticulous polymerization of self‐assembled supramolecular precursors. Experimental and DFT results indicate that both the intrinsic bandgap and surface electronic characteristics were adjusted, leading to the formation of an in‐situ reconstructed homojunction interface facilitated by intrinsic van der Waals forces. The homojunction catalyst, composed of g‐C3N4 nanodots and ultra‐thin g‐C3N4 nanoflakes, exhibited a significant S‐scheme carrier separation mechanism, which enhances the utilization of electrons and holes. Consequently, under AM 1.5 light irradiation (~100 mW/cm2), the g‐C3N4 homojunction photocatalyst achieved a remarkable hydrogen evolution rate of 580 μmol h‐1. Furthermore, a reversed CH4 selectivity in CO2 reduction was observed, yielding 80.30 μmol g−1 h−1 with a selectivity of 96.86%, in contrast to the performance of bulk g‐C3N4, which produced only 2.22 μmol g−1 h−1 with the 15.69% CH4 selectivity. These findings not only highlight the significant potential of the g‐C3N4 homojunction photocatalyst for hydrogen production and CO2 reduction but also propose a superior and effective strategy for optimizing the structural properties of g‐C3N4, which are crucial for the design of photocatalytic reactions.

Diabetic nephropathy (DN) is a significant problem for people with diabetes, and its progression is strongly associated with oxidative stress induced by high blood sugar levels (hyperglycemia). This study presents a novel type of losartan-loaded chitosan-cloaked dopamine nanoparticles (CSDLNPs). It can specifically aggregate in damaged kidneys, lower blood glucose levels, and ameliorate the damage caused by oxidative stress. CSDLNPs exhibit excellent dispersion physiological stability and sensitive release under an acidic pH milieu. Additionally, they have potent scavenging capabilities against a wide range of reactive nitrogen and oxygen radicals. Furthermore, in vitro, investigations validate that CSDLNPs exhibit superior biocompatibility, facilitate specific absorption in the HK-2 proximal tubule epithelial cell line, and effectively mitigate oxidative stress generated by high hyperglycemia. Following CSDLNPs treatment, DN exhibits a reduction in fasting blood glucose (FBG) levels and a restoration of urine and blood indices to levels close to normal. The H&E pathological staining results demonstrate that CSDLNPs effectively suppress collagen deposition, glycogen accumulation, and renal interstitium enlargement, indicating remarkable therapeutic efficacy. Furthermore, dopamine is a drug carrier and antioxidant without needing an external carrier, demonstrating superior biosafety and potential for translation to diabetic nephropathy.