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1. Science：分子電催化劑可以在液流電池中快速、選擇性的進(jìn)行CO₂還原

二氧化碳(CO₂) 的電化學(xué)轉(zhuǎn)化需要一種高效催化劑，能夠在高電流密度下具有高選擇性，有效地調(diào)節(jié)單一產(chǎn)物的生成。固態(tài)電催化劑在電流密度≥150 mA/cm₂時(shí)可以實(shí)現(xiàn)CO₂還原反應(yīng)(CO₂RR)，但在高電流密度和效率下保持高選擇性仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。分子CO₂RR催化劑可以設(shè)計(jì)成具有高選擇性和低過(guò)電位的催化劑，但不能在商業(yè)應(yīng)用所需的電流密度下使用。有鑒于此，加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)的Curtis P.Berlinguette和法國(guó)巴黎大學(xué)的Marc Robert等人在液流電池的電流密度為150 mA/cm²的條件下，以酞菁鈷作為分子催化劑，催化CO₂還原為CO的選擇性高于95%。分子催化劑在該操作條件下能夠高效工作的這一發(fā)現(xiàn)，為優(yōu)化CO₂RR催化劑和電解槽提供了一種獨(dú)特的方法。

Shaoxuan Ren, Dorian Joulié, Danielle Salvatore, Kristian Torbensen, Min Wang, Marc Robert,Curtis P. Berlinguette. Molecular electrocatalysts can mediate fast, selectiveCO₂ reduction in a flow cell. Science. 2019

DOI: 10.1126/science.aax4608

https://science.sciencemag.org/content/365/6451/367

2. Nature Commun.：一種層狀半導(dǎo)體MOF磁體

在半導(dǎo)體中實(shí)現(xiàn)鐵磁性是發(fā)展自旋電子應(yīng)用的一個(gè)有吸引力的途徑。近日，德累斯頓工業(yè)大學(xué)馮新亮，Renhao Dong等多團(tuán)隊(duì)合作，報(bào)道了一種具有自發(fā)磁化性質(zhì)的半導(dǎo)體層狀金屬有機(jī)框架(MOF)，K₃Fe₂[PcFe-O₈]。該層狀MOF平面全π-d共軛特性，室溫載流子遷移率為15±2cm²V^?1s^?1。磁化實(shí)驗(yàn)和⁵⁷Fe穆斯堡爾譜研究表明，K₃Fe₂[PcFe-O₈]存在長(zhǎng)程磁相關(guān)性，其來(lái)源于鐵中心之間通過(guò)離域π電子產(chǎn)生的磁耦合。由于晶體尺寸分布不均，樣品表現(xiàn)出超順磁性，并且磁滯現(xiàn)象可至350K。該工作為開(kāi)發(fā)利用磁性MOF半導(dǎo)體自旋電子材料奠定了基礎(chǔ)。

Chongqing Yang, Renhao Dong*, XinliangFeng*, et al. A semiconducting layeredmetal-organic framework magnet. Nat. Commun., 2019

DOI: 10.1038/s41467-019-11267-w

https://www.nature.com/articles/s41467-019-11267-w

3. Science Adv.：通過(guò)壓力誘導(dǎo)的各向異性變形調(diào)控二維鈣鈦礦晶體中的有效光發(fā)射

有機(jī)鹵化物鈣鈦礦的混合性質(zhì)和軟晶格使其結(jié)構(gòu)變化和光學(xué)性質(zhì)易受外部驅(qū)動(dòng)力如溫度和壓力的影響，與傳統(tǒng)半導(dǎo)體顯著不同。天津理工大學(xué)Shishuai Sun和南洋理工大學(xué)熊啟華以及Chee Kwan Gan等人研究了典型的二維鈣鈦礦晶體，苯乙胺鉛碘化物(PEA₂PbI₄)的壓力誘導(dǎo)光學(xué)響應(yīng)。在3.5GPa內(nèi)的中等壓力下，其光致發(fā)光連續(xù)紅移，在可見(jiàn)光譜中顯示出超高達(dá)320 meV的超大能量可調(diào)范圍，量子產(chǎn)率幾乎保持不變。理論計(jì)算表明，在靜水壓力下發(fā)生面外準(zhǔn)單軸壓縮，而能量被長(zhǎng)鏈配體內(nèi)苯環(huán)的可逆和彈性傾斜吸收。這種各向異性的結(jié)構(gòu)變形通過(guò)阻擋高度降低有效地將量子限制效應(yīng)調(diào)節(jié)250 meV。在相對(duì)較低的壓力范圍內(nèi)的寬可調(diào)性將光電應(yīng)用擴(kuò)展到新的范例。

Liu, S., Sun, S. et al. Manipulating efficientlight emission in two-dimensional perovskite crystals by pressure-inducedanisotropic deformation. Sci. Adv. 5, eaav9445, 2019

Doi:10.1126/sciadv.aav9445 (2019).

https://advances.sciencemag.org/content/5/7/eaav9445

4. AM：具有選擇性吸收和串聯(lián)結(jié)構(gòu)的高效半透明太陽(yáng)能電池

半透明（ST）光伏（PV）在UV或/和近紅外（NIR）范圍內(nèi)具有選擇性吸收并且能量損失減少，對(duì)于高效太陽(yáng)能應(yīng)用是至關(guān)重要的。近日，華盛頓大學(xué) Alex K.‐Y. Jen研究團(tuán)隊(duì)制備了在太陽(yáng)光譜的期望區(qū)域中具有選定吸收的高性能串聯(lián)ST-PV。

研究人員首先開(kāi)發(fā)了超大帶隙鈣鈦礦膜（FAPbBr_2.43Cl_0.57，Eg≈2.36eV）以在UV區(qū)域中實(shí)現(xiàn)有效的選擇性吸收。優(yōu)化后，相應(yīng)的ST單結(jié)（SJ）PV的平均透射率（AVT）約為68％，效率約為7.5％。通過(guò)依次減少低帶隙有機(jī)體異質(zhì)結(jié)層中的可見(jiàn)吸收組分，實(shí)現(xiàn)了在NIR中具有選擇性吸收的ST-PV，其功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）為5.9％，高AVT為62％。采用串聯(lián)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步降低了與SJ ST-PV相關(guān)的能量損失，其PCE高達(dá)10.7％，AVT為52.91％，光利用率高達(dá)5.66％。這些研究結(jié)果代表了迄今為止報(bào)告的所有ST-PV中AVT和PCE的最佳平衡，這種設(shè)計(jì)應(yīng)該為高性能的太陽(yáng)能電池鋪平道路。

Zuo, L. Jen, A. K. -Y. et al. Highly Efficient Semitransparent Solar Cells with Selective Absorption and Tandem Architecture. AM 2019.

DOI:10.1002/adma.201901683

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adma.201901683

5. AM：多功能碳納米管框架誘導(dǎo)無(wú)枝晶鋅沉積助力穩(wěn)定柔性鋅離子電池

安全和可再生儲(chǔ)能器件的發(fā)展驅(qū)動(dòng)了近期鋅離子電池的繁榮。然而，金屬鋅負(fù)極表面嚴(yán)重的枝晶生長(zhǎng)限制了其實(shí)際應(yīng)用。在本文中，中山大學(xué)的Xiaoqiang Liu與Xihong Lu等首次將柔性三維碳納米管框架作為金屬鋅沉積-剝離的骨架從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)枝晶穩(wěn)定鋰金屬負(fù)極。

與普通的沉積鋅電極相比，這種Zn/CNT負(fù)極能夠?qū)崿F(xiàn)更低的沉積過(guò)電勢(shì)和均勻的沉積過(guò)電勢(shì)，因此能夠支持高度可逆的Zn沉積與剝離而不會(huì)形成枝晶和其他副產(chǎn)物?；赯n/CNT負(fù)極的高柔性對(duì)稱電池電壓極化低至27mV，且在2mA/cm²的電流密度下能夠保持超過(guò)200h的無(wú)枝晶形貌。這種優(yōu)異的電化學(xué)性能超過(guò)了目前文獻(xiàn)中報(bào)道有關(guān)金屬鋅負(fù)極的最優(yōu)值。此外，使用Zn/CNT負(fù)極的Zn//MnO₂全電池在超過(guò)1000周的循環(huán)過(guò)后仍然能夠保持88.7%的容量保持率。

Yinxiang Zeng, Xiaoqing Liu, Xihong Lu et al,Dendrite‐Free Zinc Deposition Induced by Multifunctional CNT Frameworks for Stable Flexible Zn‐Ion Batteries,Advanced Materials, 2019

DOI: 10.1002/adma.201903675

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201903675

6. Angew：利用活性氧對(duì)活細(xì)胞中可裂解RNA的DNA酶進(jìn)行正交活化

可裂解RNA的 DNA酶是用于細(xì)胞內(nèi)金屬離子傳感和基因調(diào)控的一種有效工具。通過(guò)對(duì)DNA酶引入可響應(yīng)刺激的修飾，可以對(duì)它們的活性進(jìn)行時(shí)空和化學(xué)控制，從而實(shí)現(xiàn)更加精確的應(yīng)用。目前，已有許多可被光誘導(dǎo)活化的籠狀DNA酶被成功地開(kāi)發(fā)出來(lái)，但可被細(xì)胞內(nèi)具有重要生物學(xué)性能的物質(zhì)(如活性氧ROS)激活的DNA酶卻還是很少。過(guò)氧化氫(H₂O₂)和次氯酸鹽(HClO)等活性氧是氧化應(yīng)激相關(guān)細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)和失調(diào)的重要關(guān)鍵介質(zhì)，可以激活免疫系統(tǒng)并和疾病衰老的進(jìn)展密切相關(guān)。而要使用DNA酶來(lái)研究與ROS相關(guān)的細(xì)胞過(guò)程就需要開(kāi)發(fā)可被ROS激活的DNA酶來(lái)避免來(lái)自其他細(xì)胞背景事件信號(hào)的干擾。

清華大學(xué)向宇博士團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)Zn²⁺依賴的8-17 DNA酶進(jìn)行苯硼酸和硫代磷酸修飾，構(gòu)建了可被ROS活化的 DNA酶。研究結(jié)果表明，這些DNA酶可在活的人和小鼠細(xì)胞中被H₂O₂和HClO等直接激活。

Lu Xiao, Chunmei Gu, Yu Xiang. Orthogonal Activation of RNA-Cleaving DNA zymes in Live Cells by Reactive Oxygen Species. Angewandte Chemie International Edition. 2019

DOI: 10.1002/anie.201908105

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201908105