1. Nature Rev.Mater.：六方氮化硼光子學(xué)
七十多年來，六方氮化硼（hBN）已被用作惰性，熱穩(wěn)定的工程陶瓷;自2010年以來，它還被用作納米電子和光電器件中石墨烯的最佳基板。最近的研究表明，hBN具有獨特的光學(xué)特性組合，可實現(xiàn)新的（納米）光子功能。此外，hBN存在可以設(shè)計用于獲得室溫，單光子發(fā)射的缺陷;表現(xiàn)出強烈的二階非線性，對實際器件有廣泛的影響;是一種寬帶隙半導(dǎo)體，非常適合深紫外發(fā)射器和探測器。受這些有希望的屬性的啟發(fā)，對hBN特性的研究以及大面積體積和薄膜生長技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)大大擴展。近日，范德堡大學(xué)Joshua D.Caldwell研究團隊綜述了當(dāng)前的研究的進展，探討了將hBN用于未來光子學(xué)功能和潛在應(yīng)用的基礎(chǔ)，并討論了一些應(yīng)用障礙。
Caldwell, J.D. et al. Photonics with hexagonal boron nitride. Nature Reviews Materials2019.
DOI:10.1038/s41578-019-0124-1
https://www.nature.com/articles/s41578-019-0124-1
2. Nature Mater.：bcc金屬納米空洞中氫損傷的預(yù)測模型
氫和納米空洞之間的相互作用，長期以來被認為是氫對材料結(jié)構(gòu)造成損傷的一個關(guān)鍵因素，但目前對于該問題仍是知之甚少。有鑒于此，中國科學(xué)院固體物理研究所吳學(xué)邦研究員、麥吉爾大學(xué)Jun Song等人基于氫和金屬鎢納米空洞之間的相互作用之間的研究，建立了一個預(yù)測模型來定量的測定納米空洞中氫原子的構(gòu)型和能量值。該模型與氫氣狀態(tài)方程相結(jié)合，可以預(yù)測納米空洞中氫分子的形成。在此基礎(chǔ)上進行了多尺度模擬，與近年來的熱脫附實驗結(jié)果可以很好的吻合。
Jie Hou, Xiang-Shan Kong, Xuebang Wu, Jun Song& C. S. Liu. Predictive model of hydrogen trapping and bubbling innanovoids in bcc metals.
DOI: 10.1038/s41563-019-0422-4
https://www.nature.com/articles/s41563-019-0422-4
3. Nature Energy：在多孔芳香網(wǎng)絡(luò)聚合物實現(xiàn)高容量甲烷儲存
天然氣吸附 (ANG)技術(shù)是替代傳統(tǒng)天然氣液化或天然氣壓縮儲存的可行技術(shù)。許多不同種類的多孔材料已經(jīng)被研究用于甲烷的吸附、可逆儲存，但是一直沒有達到美國能源部的目標(0.5 g g-1,263 ll-1)。有鑒于此，韓國科學(xué)技術(shù)院Cafer T. Yavuz以及美國德州農(nóng)工大學(xué)Mert Atilhan等人制備了一種柔性多孔聚合物，由苯和1,2-二氯乙烷制成，在5-100 bar壓力下循環(huán)時，甲烷的存儲能力為0.625 g g?1和294 l l?1。作者認為，這種靈活性可以實現(xiàn)快速脫附和熱量管理，而結(jié)構(gòu)的疏水性和共價鍵框架允許材料忍受苛刻的條件。聚合物還表現(xiàn)出吸附記憶效應(yīng)，吸附量較小的氣體(N2)遵循高容量吸附物(CO2)的等溫線分布，這是由于吸附焓引起的熱膨脹所致。高甲烷吸附容量和記憶效應(yīng)使柔性多孔聚合物成為ANG技術(shù)的候選材料。
Vepa Rozyyev, Damien Thirion, Ruh Ullah,Joosung Lee, Minji Jung, Hyunchul Oh, Mert Atilhan & Cafer T. Yavuz.High-capacity methane storage in flexible alkane-linked porous aromatic networkpolymers. Nature Energy. 2019
DOI：10.1038/s41560-019-0427-x
https://www.nature.com/articles/s41560-019-0427-x
4. Nature Energy：雙鹽液態(tài)電解質(zhì)助力長壽命無枝晶無負極金屬鋰軟包電池
采用鋰金屬負極的二次電池體系由于具有比現(xiàn)存鋰離子電池高的能量密度因而被視為是最可靠的新型儲能技術(shù)。很多研究人員認為如果想獲得電池長期循環(huán)所需的平整、無枝晶金屬鋰的沉積形貌就需要將傳統(tǒng)的液態(tài)電解質(zhì)更換為固態(tài)電解質(zhì)。在本文中，加拿大達爾豪斯大學(xué)的Jeff Dahn發(fā)現(xiàn)使用LiDFOB/LiBF4雙鹽液態(tài)電解質(zhì)的無負極鋰金屬軟包電池循環(huán)90周后仍能夠保持高達80%的容量保持率，這是目前為止零過量鋰金屬電池的最長循環(huán)壽命。即使在循環(huán)50周后，這種液態(tài)電解質(zhì)也能夠保持金屬鋰的致密無枝晶形貌。他們利用NMR技術(shù)發(fā)現(xiàn)對于無枝晶形貌有突出效果的電解質(zhì)鹽在整個循環(huán)過程中的消耗十分緩慢，這是軟包電池性能優(yōu)異的重要原因。
Rochelle Weber, Jeff Dahn et al, Long cyclelife and dendrite-free lithium morphology in anode-free lithium pouch cellsenabled by a dual-salt liquid electrolyte, Nature Energy, 2019
https://www.nature.com/articles/s41560-019-0428-9?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+nenergy%2Frss%2Fcurrent+%28Nature+Energy%29
5. Nature Catal.綜述：為將來的汽車應(yīng)用開發(fā)高效的單原子催化劑
CO氧化是汽車催化中的一個重要初級反應(yīng)，自20世紀70年代以來被廣泛研究。近日，豐田中央研發(fā)實驗室Shougo Higashi總結(jié)了最先進的CO氧化催化劑的發(fā)展以及通過單原子和原子簇催化劑催化CO氧化途徑的詳細研究對發(fā)展高質(zhì)量催化劑的重要性。作者發(fā)現(xiàn)化學(xué)家們在通過調(diào)整化學(xué)勢實現(xiàn)高性能催化效果上做了許多工作，包括控制合金的尺寸、結(jié)構(gòu)、形狀和程度來改變電子結(jié)構(gòu)，調(diào)整催化劑-氧化物支持相互作用，以及吸附劑和催化劑之間的相互作用等。作者還提出了現(xiàn)代催化研究中一個缺失的環(huán)節(jié)，即汽車催化劑的未來發(fā)展和必須解決的相關(guān)問題，以實現(xiàn)可持續(xù)和綠色發(fā)展。
Atsushi Beniya and Shougo Higashi*. Towardsdense single-atom catalysts for future automotive applications. Nat.Catal., 2019
DOI: 10.1038/s41929-019-0282-y
https://www.nature.com/articles/s41929-019-0282-y
6. Nano Lett.：雜化鹵化物鈣鈦礦的長期化學(xué)老化
混合鹵化物鈣鈦礦太陽能電池（PSC）的功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）已經(jīng)超過了24％，因此致力提高其商業(yè)化的長期穩(wěn)定性十分重要。在先前的研究中，在鈣鈦礦膜形成期間添加一定量的離子化碘化物（triiodide: I3- ）離子可減少鈣鈦礦層中的深層缺陷顯著提高了PSC的效率。了解這些缺陷濃度與PSC長期化學(xué)老化之間的關(guān)系，不僅可以獲得鈣鈦礦材料的基本見解，而且對于研究PSC的長期化學(xué)穩(wěn)定性也很重要。
在此，蔚山國立科學(xué)技術(shù)研究所Sang Il Seok聯(lián)合漢陽大學(xué)Eun Kyu Kim通過比較對照和低缺陷（LD）器件的性能，在基于甲脒三碘化鉛的PSC的黑暗中長期化學(xué)老化期間鑒定PCE中天然衰變的起源。老化200天后，發(fā)現(xiàn)LD裝置的PCE變化（1.3％）是對照裝置的一半（2.6％）。該研究團隊使用掠入射廣角X射線散射，深層瞬態(tài)光譜，掃描光電發(fā)射顯微鏡和X射線光發(fā)射光譜來研究這種差異。發(fā)現(xiàn)添加triiodide: I3-可減少鹵化鈣鈦礦（HP）中氫氧化物和氧的量，從而影響缺陷的遷移和HP的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。
Park, B.-W. Kim, E. K. Seok, S. I. et al Long-term Chemical Aging of Hybrid Halide Perovskites. Nano Lett. 2019.
DOI:10.1021/acs.nanolett.9b02142
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.nanolett.9b02142?rand=ceue26g1
7. Nano Lett.：基于黑磷的多模態(tài)納米材料用于靶向聯(lián)合治療癌癥轉(zhuǎn)移
開發(fā)精確靶向的多功能納米藥物以實現(xiàn)有效的乳腺癌腫瘤治療（尤其是轉(zhuǎn)移性腫瘤）仍然是一個很大的挑戰(zhàn)。中科院環(huán)境生態(tài)研究中心劉思金團隊和中科院深圳先進技術(shù)研究院喻學(xué)鋒團隊合作，成功地設(shè)計并合成了一種多功能的基于黑磷(BP)的納米材料BP/DTX@ PLGA以解決這一難題。
實驗將BP量子點(BPQDs)負載到PLGA中，并與化療藥物多西紫杉醇(DTX)進行偶聯(lián)。體內(nèi)分布結(jié)果表明，BP/DTX@PLGA對原發(fā)性腫瘤和肺轉(zhuǎn)移瘤均有很好的靶向性。此外，BP/DTX@PLGA也具有出色的化學(xué)-光熱聯(lián)合治療性能，其在近紅外光照射下可以有效的治療腫瘤。而光熱效應(yīng)也會加速DTX從納米復(fù)合物中的釋放，協(xié)同地導(dǎo)致程序性細胞死亡，從而消除肺轉(zhuǎn)移瘤。體內(nèi)外實驗結(jié)果均證實BP/DTX@PLGA具有良好的生物相容性。因此，這一研究為抑制腫瘤及其轉(zhuǎn)移提供了一種很有前途的BP基多模態(tài)納米藥物。
Shunhao Wang, Xue-Feng Yu, Sijin Liu. et al.Black Phosphorus-Based Multimodal Nanoagent: Showing Targeted Combinatory Therapeutics against Cancer Metastasis. Nano Letters. 2019
DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b02127
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b02127
8. AFM綜述：用于骨和軟骨組織工程的聚合物纖維支架
負重骨缺損和軟骨缺損的成功修復(fù)是臨床骨科面臨的一大難題。在過去的幾十年里，許多具有仿生理化特性的可生物降解聚合物材料作為骨和軟骨組織工程支架的理想材料得到了迅速的發(fā)展。聚合物纖維支架由于其具有高的比表面積、合適的機械強度和可調(diào)整的性能，也被越來越多地應(yīng)用于骨和軟骨缺損的修復(fù)。吉林大學(xué)左建林博士、福州大學(xué)張進博士、蘇州大學(xué)鄒俊博士和中科院長春應(yīng)化所丁建勛研究員合作綜述了聚合物纖維的制備、組成及其特點；對具有良好結(jié)構(gòu)和性能的聚合物纖維支架在骨、軟骨組織工程中的應(yīng)用進行了介紹；最后也對該領(lǐng)域的發(fā)展提出了新的建議。
YanboZhang, Jin Zhang, Jianlin Zuo, Jun Zou, Jianxun Ding. et al. Polymer Fiber Scaffolds for Bone and Cartilage Tissue Engineering. Advanced Functional Materials. 2019
DOI:10.1002/adfm.201903279
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201903279
