1. Nature Mater.：新方向！低維錫鹵素鈣鈦礦的高分辨率遠程測溫和熱成像
盡管金屬鹵化物鈣鈦礦通過性能和合成簡單性徹底改變了光電子學的研究，但其低維材料的應用價值以及未知且實用的光學功能需要進一步發掘。蘇黎世聯邦理工學院的量子點大牛Maksym V. Kovalenko和Sergii Yakunin團隊提出了低維鈣鈦礦類錫鹵化物的光致發光壽命的強烈溫度依賴性，并將此性質應用于熱成像。
光致發光壽命由自陷激子的熱輔助去俘獲控制，并且通過調節溫度（高達20 ns°C-1），數值可以在幾個數量級上變化。通常，這個敏感范圍可以達到100°C，并且它具有化合物特異性，并且在[C(NH2)3]2SnBr4到Cs4SnBr6和(C4N2H14I)4SnI6的-100到110°C之間具有成分和結構可調性。最后，通過實施用于熒光壽命成像的成本有效的硬件，基于飛行時間技術，這些熱發光體已被用于記錄具有高空間和熱分辨率的熱成像視頻。
Yakunin, S., Benin, B. M. et al.High-resolution remote thermometry and thermography using luminescentlow-dimensional tin-halide perovskites. Nat. Mater., 2019
Doi:10.1038/s41563-019-0416-2.
https://www.nature.com/articles/s41563-019-0416-2
2. 鮑哲南AFM：基于錐體微結構的電容式壓力傳感器用于監測生物信號
電容式壓力傳感器已經被證明具有廣泛的應用價值，人們可以通過對其介電層的幾何形狀或材料進行控制進而實現調諧。斯坦福大學鮑哲南教授團隊提出了一種改進的制備方法，即通過使用金字塔微結構介電層和疊層來構建可調、穩定和可重現的壓力傳感器。結果表明，該傳感器的性能可以與預期相匹配。研究人員在此基礎上建立了一個簡單的數學模型，并對其有效性進行了實驗驗證；隨后利用該模型對材料和微觀結構的幾何特性對傳感器性能的影響進行了預估，成功地證明了該方法能夠有針對性地設計用于體外脈沖傳感壓力傳感器。
Sara Rachel Arussy Ruth, Zhenan Bao. et al.Rational Design of Capacitive Pressure Sensors Based on Pyramidal Microstructures for Specialized Monitoring of Biosignals. Advanced Functional Materials. 2019
3. Chem. Rev.：主族元素的化學鍵與化學鍵模型
在本綜述中，新西蘭梅西大學的Peter Schwerdtfeger和南京工業大學的Gernot Frenking等根據目前的研究認識對主族元素原子分子中的化學鍵及其相關模型進行了介紹。
作者特別注意對共價鍵形成的物理機制與化學鍵模型描述進行了區分。這是因為在量子理論出現之前人們缺乏解釋化學鍵成因的物理基礎。因此在當時物理基礎匱乏的條件下，化學家們開發出了一系列具有啟發性的化學鍵模型來幫助理解和研究化學鍵的成因、本質與變化等問題。這些生動形象的模型在化學鍵發展的初期取得了巨大成功，但這也使得人們腦海中將化學鍵這一模型概念視為真實的物理現實。而實際上，復雜的量子理論世界與人們的想象空間相距甚遠，這使得化學鍵模型與量子化學基礎理論難以有效結合起來。
近幾十年來，隨著量子化學的突飛猛進，人們不僅提高了量子計算的計量準確度，同時還開發出了一系列有關化學鍵的實驗模型。這些模型可以用從量子化學計算中導出的數學定義明確的術語對化學鍵進行定量表達和直觀表示。盡管這樣計算出的數字并不一定可測，但其作為解釋和分類實驗結果的定向數據以及新實驗的指導方針而重新定義了化學的多維世界。模型值的不可測性并非化學的弱點，而是材料世界無限復雜的一個特征，通過它可以科學地獲取理論數據并對化學研究十分有用。
本文綜述了計算分子和分析分子電子結構的常用量子化學方法的基礎并討論了主族原子中選定代表分子的鍵合情況，作者還將計算結果與普通化學教材知識進行了比較。
Lili Zhao, Peter Schwerdtfeger, GernotFrenking et al, Chemical Bonding and Bonding Models of Main-Group Compounds,Chemical Reviews, 2019
DOI: 10.1021/acs.chemrev.8b00722
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.8b00722
4. JACS：金屬共軛熒光團中的延遲光致發光
金屬納米結構和熒光分子的組裝可用于開發生物傳感和近場成像應用。通常，分子熒光團與金屬中的表面等離子體的相互作用導致染料激發能量的淬滅或增強。博林格林州立大學Mikhail Zamkov團隊證明了熒光分子也可以與近端金屬表面進行可逆能量轉移（ET）。在此過程中，通過能量轉移到局部表面等離子體的染料發射的淬滅可以觸發從金屬延遲到熒光分子的ET。通過觀察Au納米顆粒和有機染料（Alexa488，Cy3.5和Cy5）組件中PL壽命的增加，證明了這兩步過程引起了金屬共軛熒光團中的持續延遲光致發光（PL）。通過基于反向ET模型的理論計算證實了觀察到的金屬共軛熒光團中PL壽命的增強，表明這些過程可以在許多其他染料-金屬組件中普遍存在。
Yang,M. et al. Delayed Photoluminescence in Metal-Conjugated Fluorophores. J. Am.Chem. Soc., 2019
Doi:10.1021/jacs.9b04697.
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.9b04697
5. Angew：預氧化金納米團簇達到66%陽極電化學發光產率驅動機理的研究
金納米團簇(AuNCs)具有良好的穩定性、近紅外發射和生物相容性，是極具吸引力的電化學發光(ECL)發射體。然而，它們的ECL量子產率相對較低，我們有限的基礎認識也阻礙了其合理的改進。近日，福建醫科大學陳偉，滑鐵盧大學劉玨文等團隊合作，研究發現以三乙胺(TEA)為核心反應物，在電極上預氧化能顯著提高AuNCs的ECL。其中，L‐蛋氨酸穩定AuNCs的ECL收率達到創紀錄的66%。作者將這一策略成功地推廣到其它AuNCs，并且發現對配體層利于有效的電子轉移的AuNCs更有效。此外，預氧化ECL的激發需要的電位比傳統方法的更低，且不需要額外的儀器。
Huaping Peng, Zhongnan Huang, Wei Chen,*Juewen Liu*, et al. Pre‐oxidation of Gold Nanoclusters Reaching 66% Anodic Electrochemiluminescence Yield Driving Mechanistic Insights. Angew. Chem. Int. Ed., 2019
DOI: 10.1002/anie.201905007
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201905007
6. Angew：黑/紅磷的直接Z型異質結用于光催化水分解
最近，黑磷（BP）因其優異的光學性質而在光催化領域得到了發展。然而，受光生載流子快速重組的限制，BP用于光催化水分解仍然是一個巨大的挑戰。
為了克服這個缺點，基于異質結構的BP體系被證明是促進光生載流子分離的有效方法。特別是，Z型結構的構建不僅可以實現光生載流子互補光的吸收和有效分離，而且還具有強光氧化性能可以實現催化反應。然而，基于剝離BP納米片的Z型結構的構建仍然存在以下問題：1）從大塊BP制備BP納米片是一個復雜且耗時的過程; 2）由于接口接觸不良，不同半導體之間的負載轉移效率比較低。
有鑒于此，中國科學院理化技術研究所Yong Chen課題組通過一步濕化學法設計和構建BP/RP異相結光催化劑。異相結的兩個半導體具有相同的化學成分和不同的晶格，能夠成功地促進界面負荷分離，從而實現可見光驅動的Z型結構水分解，而無需任何犧牲劑。由于它們適當的能帶結構，且在RP基質中原位生長BP形成的一個交錯對準和高質量的接觸界面，能夠實現光生電子和空穴的有效分離和轉移，從而能夠分別在BP和RP中發生水還原和氧化反應。
Fulai Liu, Rui Shi, Zhuan Wang, Yuxiang Weng,Chi-Ming Che, Yong Chen, Direct Z‐Scheme Hetero‐phase Junction of Black/Red Phosphorus for Photocatalytic Water Splitting, Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201906416
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201906416
7. Angew：用醚基功能化陰離子抑制聚合物電解質中負電荷的遷移率
抑制陰離子在聚合物電解質(PEs)中的遷移是降低濃度梯度以及減輕電池內部極化的關鍵，從而能夠提高可充電堿金屬電池的穩定性和循環壽命。有鑒于此，西班牙CIC Energigune Heng Zhang等人提出一種醚基功能化陰離子(EFA-)作為鋰鹽中的新型反電荷。作為PEs中的鹽組分，其陰離子擴散率較低，但具有高效的鋰離子電導率。EFA中的環氧乙烷單元賦予了負離子納米級自凝聚的特點，實現負離子與其結構同源基質之間的相互捕獲，從而抑制負電荷的遷移。與以往的策略不同，這項工作提供了一種簡便的方法，用于實現PEs和相關電解質材料中高效選擇性的鋰離子傳輸。
Heng Zhang. Fangfang Chen. Oier Lakuntza. UxueOteo. Lixin Qiao. Maria Martinez-Iba?ez. Haijin Zhu. Javier Carrasco. MariaForsyth. Michel Armand. Suppressed mobility of negative charges in polymerelectrolytes with an ether‐functionalized anion. Angew.Chem. Int. Ed., 2019
DOI：10.1002/anie.201905794
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201905794
8. Angew：離子液體木質素磺酸鹽用作生物復合材料的分散劑和粘合劑
近日，德國馬克斯-普朗克研究所Ryan Guterman等人以木質素磺酸鈉為原料，通過陽離子交換反應制備離子液體木質素，其玻璃化轉變溫度可低至‐13℃。盡管二甘醇功能化的陽離子是一種高分子量的聚合物電解質，但是它能抑制木質素的聚集，從而產生自由流動的“離子液體木質素”。通過這種方法，可以將木質素和離子液體的性質結合起來，獲得纖維素+谷蛋白混合物的分散劑和粘合劑。生物復合材料試樣是通過對這種混合物進行熱壓制得的，與其他木質素相比，這種混合物產生的材料缺陷更少，韌性更強。使用未改性的木質素磺酸鹽、乙酰化木質素磺酸鹽等制備類似的材料效果較差，因為它們無法最大限度地與纖維素和蛋白質進行界面接觸和絡合。
Ryan Guterman, Valerio Molinari, Elinor Josef.Ionic Liquid Lignosulfonate as a Dispersant and Binder for the Preparation of Biocomposite Materials. Angew. Chem. Int. Ed., 2019
DOI: 10.1002/anie.201907385
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201907385
9. AFM：通過近紅外光精確調控金納米棒以預防惡性室性心律失常
左星狀神經節(LSG)的過度活動會導致室性心律失常(VAs)的發生。最近，利用對近紅外光(NIR)敏感的金納米棒(AuNRs)進行神經調節的研究取得了一系列進展。武漢大學肖湘衡教授團隊、江洪教授團隊和余理鐳教授團隊合作，利用AuNRs和NIR來精確地抑制LSG功能以及神經活性，從而可以對心肌缺血誘導的犬模型Vas進行治療。實驗將優化后的AuNRs顯微注射到麻醉的犬LSG中，然后利用808 nm近紅外光對其進行5分鐘的照射。結果表明，在給藥AuNRs和激光照射后，LSG的功能和神經活性會受到模型抑制，進而有效改善心肌缺血誘導的VAs。這一方法有望為抑制心臟交感神經的過度活動提供一種非侵入性的新型治療策略。
Tianyu Ye, Lilei Yu, Hong Jiang, XianghengXiao. et al. Precise Modulation of Gold Nanorods for Protecting againstMalignant Ventricular Arrhythmias via Near-Infrared Neuromodulation. Advanced Functional Materials. 2019
DOI: 10.1002/adfm.201902128
https://doi.org/10.1002/adfm.201902128
10. Adv. Sci.：多功能納米調節器可重塑免疫微環境以增強腫瘤免疫治療的免疫記憶
乏氧會導致PD-L1上調并降低T淋巴細胞的浸潤，從而增強腫瘤對免疫治療抵抗力。此外，髓樣來源的抑制細胞(MDSCs)也與腫瘤部位的免疫抑制活性和對免疫檢查點阻斷(ICB)的抵抗有關。中山大學沈君教授和帥心濤教授合作制備了一種結合MnO2納米粒子和小分子IPI549的多功能納米調制器，它可以重塑腫瘤免疫微環境(TME)來解放免疫系統。
實驗通過靜脈注射該納米材料后發行其可以有效地在腫瘤積累并通過MnO2緩解乏氧，隨后可通過在TME釋放IPI549來抑制MDSCs上的PI3Kγ，進而下調PD-L1的表達并將腫瘤相關巨噬細胞(TAM)極化為類M1表型(腫瘤抑制型)。由此可以增強CD4+輔助T淋巴細胞(Th細胞),和細胞毒性CD8+T淋巴細胞(Tc細胞)的浸潤，同時也抑制調節性T淋巴細胞(Treg細胞)的滲透，從而增強腫瘤的免疫治療。此外，TME中生成的Mn2+也可用于進行腫瘤特異性磁共振成像(MRI)。
Meng Yu, Jun Shen, Xintao Shuai. et al.Multifunctional Nanoregulator Reshapes Immune Microenvironment and EnhancesImmune Memory for Tumor Immunotherapy. Advanced Science. 2019
DOI: 10.1002/advs.201900037
https://doi.org/10.1002/advs.201900037
