1. Chem. Rev.：第三代半導(dǎo)體納米線在壓電與壓電光電子學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用
近年來，隨著納米科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，半導(dǎo)體納米線在電子和光電子領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。其中，以ZnO、GaN為代表的第三代半導(dǎo)體由于其c軸方向的結(jié)構(gòu)不對稱，沿納米線縱向有相對較大的自發(fā)極化。壓電、光激發(fā)和半導(dǎo)體特性的雙或多路耦合產(chǎn)生了壓電電子學(xué)和壓電光電子學(xué)等新的研究領(lǐng)域。
近日，中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所王中林，潘曹峰，翟俊宜等綜述了納米線基壓電電子學(xué)和壓電光電子學(xué)的機理和應(yīng)用。研究壓電電子學(xué)和壓電光電子學(xué)，可實現(xiàn)通過簡單的機械刺激有效地控制載流子輸運、光電特性等，引起了廣泛的關(guān)注。
Caofeng Pan, Junyi Zhai, Zhong Lin Wang. Piezotronics and Piezo-phototronics of Third Generation Semiconductor Nanowires. Chem. Rev.,2019
DOI: 10.1021/acs.chemrev.8b00599
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrev.8b00599
2. Chem. Rev.：MOFs用于食品安全領(lǐng)域
食品安全是全世界普遍關(guān)注的問題。金屬有機框架（MOFs）是一類具有獨特物理化學(xué)性質(zhì)的功能材料，在食品安全領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院Xiao-Ou Su，北京工業(yè)大學(xué)Jian-Rong Li與德州農(nóng)工大學(xué)周宏才等團隊合作對MOFs在食品安全領(lǐng)域的應(yīng)用進行了總結(jié)。作者首先以食品安全領(lǐng)域的一些代表性實例介紹了MOFs的合成和多孔性；然后，綜述了MOFs和基于MOF的材料在食品安全監(jiān)測、食品加工、保藏、衛(wèi)生和包裝等方面的應(yīng)用；最后對未來進行展望并提出了MOFs在這一領(lǐng)域面臨的潛在機遇和挑戰(zhàn)。
Pei-Long Wang,Lin-Hua Xie, Jian-Rong Li, Xiao-Ou Su, Hong-Cai Zhou, et al. Metal–Organic Frameworks for FoodSafety. Chem. Rev., 2019
DOI: 10.1021/acs.chemrev.8b00257
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrev.9b00257
3. Chem. Soc. Rev.：多組分和多級結(jié)構(gòu)框架材料的化學(xué)
多組分多級多孔材料是一類具有結(jié)構(gòu)緊湊、分布可調(diào)、應(yīng)用廣泛等特點的新型材料。對多功能和多級結(jié)構(gòu)的需求日益增加使得多組分多級金屬有機框架和其它開放框架化合物的研究成為熱點。
近日，德州農(nóng)工大學(xué)周宏才團隊總結(jié)了多組件和多級結(jié)構(gòu)框架材料的最新進展，包括這些結(jié)構(gòu)的設(shè)計和合成策略、特性以及最新的應(yīng)用。作者先介紹和總結(jié)了在不同合成條件下制備多元MOFs；然后簡要介紹了固體核磁共振和光致共振等表征技術(shù)，以及它們在氣體儲存、分離、多相催化、客體傳遞和發(fā)光等方面的潛在應(yīng)用。在相同設(shè)計原則的指導(dǎo)下，介紹了多組分分層共價有機框架、金屬有機籠和多孔有機籠的合成及應(yīng)用。該綜述提供一個多組分分層多孔化合物的文庫，對多孔材料的設(shè)計合成具有重要的指導(dǎo)作用。
Liang Feng, Kun-Yu Wang, Gregory S. Day and Hong-CaiZhou. The chemistry of multi-component and hierarchical frameworkcompounds. Chem. Soc. Rev., 2019
DOI:10.1039/C9CS00250B
https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2019/cs/c9cs00250b
4. Nat. Commun.: 鈣鈦礦超快的長距離自旋漏斗效應(yīng)
室溫旋轉(zhuǎn)電子設(shè)備是自旋電子學(xué)的發(fā)展方向。目前，很少有合適的材料系統(tǒng)。近日，南洋理工大學(xué)Tze Chien Sum揭示了溶液處理的混合相Ruddlesden-Popper鈣鈦礦薄膜超越聲子動量散射的挑戰(zhàn)。這種高度無序的系統(tǒng)在室溫下顯示出從二維（2D）到三維（3D）相的光激發(fā)自旋極化激子的顯著有效的超快漏斗。
將這種有效的激子弛豫路徑歸因于較低能量狀態(tài)，源于中間態(tài)介導(dǎo)的能量轉(zhuǎn)移。該過程繞過了具有嚴格頻帶色散的典型半導(dǎo)體中無處不在的聲子動量散射，這會導(dǎo)致在熱化過程中自旋信息的損失。使用分級2D / 3D鈣鈦礦的薄膜工程可實現(xiàn)~600nm的厚度上進行單向面外自旋漏斗。該研究結(jié)果揭示了一個有趣的溶液加工鈣鈦礦系列，具有非凡的自旋保留能量傳輸特性，可以重振自旋信息傳遞的概念。
Giovanni,D. Sum, T. C. et al. Ultrafast long-range spin-funneling in solutionprocessed Ruddlesden–Popper halide perovskites. Nat. Commun. 2019.
DOI:10.1038/s41467-019-11251-4
https://www.nature.com/articles/s41467-019-11251-4
5. Angew：貴金屬納米顆粒低溫下熱解生成磷配位的貴金屬單原子
與高電負性原子（特別是N、O）配位的貴金屬單原子經(jīng)常處于缺電子狀態(tài)，穩(wěn)定性差，極大地限制了它們在催化領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。近日，北京大學(xué)郭少軍等多團隊合作，通過PH3和貴金屬之間強路易斯酸堿對的相互作用，高效的將貴金屬納米顆粒（MNPs, M = Ru, Rh, Pd）在低溫下（400 oC）熱解為在g‐C3N4納米片上的膦配位的單原子(MPSAs)。
實驗表征發(fā)現(xiàn)，所得到的Pd單原子負載在g‐C3N4納米薄片上，以PdP2的形式存在，富含電子，在概念上不同于已知的缺電子單原子。DFT模擬表明，P配位提高了MPSAs的4d電子態(tài)密度，是MPSAs富電子的主要原因。PdP2負載的g‐C3N4納米片的富電子特性使其具有高的光催化產(chǎn)H2活性，是最先進的N‐配位的負載在g‐C3N4納米片上的PdSAs的4倍。該法制備的P配位金屬單原子的富電子態(tài)增強光催化性能現(xiàn)象在其它貴金屬單原子催化劑（如Ru和Rh）中也觀察到。
Peng Zhou, Shaojun Guo*, et al. Themolysis of noblemetal nanoparticle into electron‐rich phosphorus‐coordinated noble metal single atoms at low temperature. Angew.Chem. Int. Ed., 2019
DOI: 10.1002/anie.201908351
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201908351
6. Angew: 含不對稱酰亞胺陰離子的氫氧化鈉和氫氧化鉀熔鹽助力高壓水溶液電池
水溶液鈉離子電池和鉀離子電池能夠消除鋰離子電池的安全隱患和成本痼疾，但是其廣泛應(yīng)用受到水溶液電解質(zhì)電化學(xué)穩(wěn)定窗口較窄的限制，因而其能量密度有限。
在本文中，日本東京大學(xué)和京都大學(xué)的Atsuo Yamada團隊首次發(fā)現(xiàn)采用具有不對稱酰亞胺陰離子的室溫氫氧化鈉和氫氧化鉀熔鹽能夠改善水溶液鉀離子和鈉離子電池的電化學(xué)性能。這種熔鹽是該課題組在2016年發(fā)現(xiàn)氫氧化鋰熔鹽后發(fā)現(xiàn)的第二和第三種堿金屬氫氧化物熔鹽。在這種熔鹽體系中，由于水分子參與到Na+和K+水化層中因而能將水溶液的電化學(xué)穩(wěn)定窗口擴寬至2.5-2.7V（在Pt電極中）。研究人員采用氫氧化鈉熔鹽作為電解質(zhì)組裝的Na3V2(PO4)2F3//NaTi2(PO4)3水溶液鈉離子全電池工作電壓高達1.75V, 這是目前文獻中報道過的最高電壓的水溶液鈉離子全電池。
Qifeng Zheng, Atsuo Yamada et al, Sodium‐ and potassium‐hydratemelts containing asymmetric imide anions for high‐voltageaqueous batteries, Angew. Chem. Int. Ed., 2019
DOI: 10.1002/ange.201908830
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ange.201908830?af=R
7. JACS: 碘化鉛雜化鈣鈦礦的高溫反鐵電性
以自然極化電場（P-E）雙磁滯回線為特征的反鐵電已被開發(fā)為用于能量存儲。福建物構(gòu)所Zhihua Sun團隊開發(fā)出了一種碘化鉛雜化鈣鈦礦，(BA)2(EA)2Pb3I10 (其中BA =正丁基銨和EA =乙基銨)，這是第一個反鐵電體，其表現(xiàn)出高居里溫度（? 363 K）。由相鄰偶極子的反極性排列引發(fā)的高溫反鐵電性被特有的雙P-E磁滯回線所證實，因此能夠在65％~83％的范圍內(nèi)實現(xiàn)顯著的儲能效率。這個優(yōu)點幾乎與許多無機對應(yīng)物相當(dāng)，表明其能量儲存的潛力很大。該材料還可作為室溫雙軸鐵電體，自發(fā)極化為5.6 μC·cm-2。這項關(guān)于高溫反鐵電和室溫雙軸鐵電的研究對于多功能碘化鉛雜化鈣鈦礦來說是首次報道。
Han, S. etal. A High-Temperature Antiferroelectric of Lead Iodide Hybrid Perovskites. J.Am. Chem. Soc., 2019
Doi:10.1021/jacs.9b05124 (2019).
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b05124
8. Nano Lett.：對谷胱甘肽響應(yīng)的納米顆粒用于雙模態(tài)成像和化學(xué)-光熱聯(lián)合治療
構(gòu)建可被腫瘤微環(huán)境刺激激活的納米診療平臺是目前研究的一大熱點和難題。華中科技大學(xué)李子福教授和楊祥良教授合作報道了一種新型簡單的，對谷胱甘肽(GSH)響應(yīng)而激活的納米顆粒，并將其用于雙模態(tài)成像和聯(lián)合治療。
實驗采用一步透析法制備了一種由二硫鍵連接的羥乙基淀粉-紫杉醇偶聯(lián)物(HES-SS-PTX)和近紅外(NIR)氰基熒光團DiR組成的納米診療平臺DHP。由于DiR被包裹在HES-SS-PTX形成的疏水核內(nèi)，其熒光會因聚集猝滅(ACQ)效應(yīng)而猝滅。然而，一旦DHP被癌細胞內(nèi)化，細胞內(nèi)的谷胱甘肽可以裂解HES-SS-PTX中的二硫鍵，導(dǎo)致共軛的PTX和負載的DiR發(fā)生同步釋放。釋放的PTX能發(fā)揮化學(xué)治療作用，而DiR能吸附到鄰近的內(nèi)溶酶體膜上進而恢復(fù)熒光。因此，DHP可以通過DiR的熒光恢復(fù)來監(jiān)測PTX的釋放和治療效果。此外，DHP還可以作為抑制熒光和光聲成像的體內(nèi)探針，并通過化學(xué)-光熱聯(lián)合治療實現(xiàn)有效的抗腫瘤效果。
Yihui Li,Yuxin Wu, Jitang Chen, Jiangling Wan, Zifu Li, Xiangliang Yang. et al. A Simple Glutathione-Responsive Turn-On Theranostic Nanoparticle for Dual-Modal Imagingand Chemo-Photothermal Combination Therapy. Nano Letters. 2019
DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b02769
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b02769
9. Acc. Chem. Res.：近紅外光免疫治療對抗癌癥
美國國立衛(wèi)生研究院Hisataka Kobayashi教授對新近發(fā)展起來的以光化學(xué)為基礎(chǔ)的近紅外光免疫治療(NIR-PIT)進行了綜述。NIR-PIT是一種利用分子靶向策略治療癌癥的光學(xué)療法，即通過注射一種NIR染料700dx (IR700)和單克隆抗體(mAb)的偶聯(lián)物，該偶聯(lián)物以癌細胞表面表達的抗原為靶點。隨后在近紅外光下會開啟光化學(xué)“死亡”開關(guān)，導(dǎo)致被靶向的癌細胞發(fā)生快速和高選擇性的免疫原細胞死亡(ICD)。而鄰近的受體陰性細胞則完全不會受到傷害。由于其具有高靶向性，NIR-PIT往往造成的副作用很低。
研究表明，NIR-PIT幾乎可以靶向任何細胞的表面抗原，包括癌癥干細胞標(biāo)志物如CD44和CD133。目前其在臨床實驗中也表現(xiàn)出很好的效果。NIR-PIT的下一步發(fā)展方向是進一步利用免疫反應(yīng)，從而實現(xiàn)增強腫瘤細胞選擇性的全身宿主免疫，顯著抑制遠端轉(zhuǎn)移性腫瘤。此外，NIR-PIT還可有效提高納米藥物遞送到腫瘤中的效率，其效果是傳統(tǒng)EPR治療的24倍。最后，作者也對這種新型光化學(xué)癌癥治療的未來進展和研究方向進行了介紹。
Hisataka Kobayashi, PeterL. Choyke. Near-Infrared Photoimmunotherapy of Cancer. Accounts of Chemical Research. 2019
DOI:10.1021/acs.accounts.9b00273
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.9b00273
