1. Science Advances: 氮簇摻雜的石墨烯薄膜具有毫米級單晶域和高電導率
雖然石墨烯豐富的電學和光學特性使其有望在各種應用中作為關鍵材料使用，但獲得對摻雜水平的精確控制且不降低載流子遷移率和石墨烯穩定性的低成本可擴展技術尚未建立。北京大學劉忠范、彭海琳、Feng Ding和H. Q. Xu團隊成功地合成了面內石墨氮簇摻雜石墨烯（Nc-G），其具有毫米級尺寸的單晶域，依靠氧輔助CVD生長策略，使用乙腈（ACN）作為氮源和碳源，通過摻入氮封端的碳簇以抑制載流子散射和通過氧蝕刻消除所有有缺陷的吡啶氮中心，并抑制成核密度，實現具有高n摻雜水平的極大載流子遷移率。該Nc-G與混合吡啶氮和石墨氮共存的常見氮摻雜石墨烯樣品形成了鮮明對比。Nc-G中的每個摻雜中心含有三至六個或甚至更多的三角形平面內的石墨氮摻雜劑，由于摻雜劑的獨特空間排列，Nc-G單晶獲得了13000 cm2 V-1s-1的超高載流子遷移率，大大降低的薄層電阻，并且出現了新的量子現象。
LiLin, Jiayu Li, Qinghong Yuan, Qiucheng Li, Jincan Zhang, Luzhao Sun, DingranRui, Zhaolong Chen, Kaicheng Jia, Mingzhan Wang, Yanfeng Zhang, Mark H.Rummeli, Ning Kang, H. Q. Xu, Feng Ding, Hailin Peng, Zhongfan Liu, Nitrogencluster doping for high-mobility/conductivity graphene films withmillimeter-sized domains, Science Advances, 2019.DOI:10.1126/sciadv.aaw8337https://advances.sciencemag.org/content/5/8/eaaw8337?rss=1
2. Science Advances: 通過印刷流體調節共軛聚合物的構象，組裝和電荷傳輸性質
共軛聚合物的光學和電子特性高度依賴于聚合物構象和多尺度形態，因為電荷傳輸依賴于沿聚合物主鏈（鏈內）和鏈（鏈間）的π電子離域。其中，平面化的骨架可以延長有效的π-共軛長度并增強鏈內電荷離域，這對于實現無障礙和高電荷載流子遷移率是必不可少的。分子設計已被廣泛地應用于調整骨架扭轉和電子結構。流體流動仍然是一種很少探索用于調節共軛聚合物的構象和薄膜形態的方法，盡管它們在所有溶液加工技術中無處不在。伊利諾伊大學Kyung Sun Park和 Justin J. Kwok團隊報道了一個意外的發現，即印刷流體能夠使共軛聚合物平面化，從而改變液晶介導的組裝路徑，從而在很大程度上調節它們的電子特性。扭曲-平面分子構象變化伴隨著從手性、Z字形孿晶域到非手性，高度排列的薄膜形態發生顯著的形態轉變，得到的更高共軛長度和主鏈排列導致顯著增強的場效應遷移率和電荷傳輸各向異性，因此電荷載流子遷移率增加四倍。此外，研究者進一步闡明，這種劇烈的形態轉變起源于在骨架平面化時去除了液晶相的扭曲鍵。通過這個例子表明，流體導向裝配，一種在增材制造中普遍存在的現象，能夠在分子尺度為調節功能材料的結構和性質提供機會。
KyungSun Park, Justin J. Kwok, Rishat Dilmurat, Ge Qu, Prapti Kafle, Xuyi Luo,Seok-Heon Jung, Yoann Olivier, Jin-Kyun Lee, Jianguo Mei, David Beljonne, YingDiao, Tuning conformation, assembly, and charge transport properties ofconjugated polymers by printing flow, Science Advances, 2019.DOI:10.1126/sciadv.aaw7757https://advances.sciencemag.org/content/5/8/eaaw7757?rss=1
3. Science Advances: 高穩定性！基于DJ結構的鈣鈦礦LED
有機-無機雜化鹵化物鈣鈦礦正在成為下一代發光二極管（LED）的有希望的材料。然而，這些材料的穩定性差是挑戰其應用的主要障礙。上海科技大學寧志軍和劉偉民團隊進行了第一性原理計算，揭示了使用1,4-雙（氨基甲基）苯分子作為橋連配體的Dion-Jacobson（DJ）結構的分子解離能比典型的基于苯乙基銨配體的Ruddlesden-Popper（RP）結構高了兩倍。因此，基于DJ結構的LED顯示出超過100小時的半衰期，與基于RP結構的準二維鈣鈦礦的LED相比，延長了兩個數量級。在操作中對膜組合物的原位跟蹤表明，在電場下連續工作后DJ結構保持良好。
Highlystable hybrid perovskite light-emitting diodes based on Dion-Jacobsonstructure, Science AdvancesDOI:10.1126/sciadv.aaw8072.https://advances.sciencemag.org/content/5/8/eaaw8072
4. Chem. Rev.: 光驅動水分解的顆粒光催化劑
太陽能驅動的水分解提供了一種領先的方法來儲存豐富但間歇性的太陽能，并生產氫氣作為清潔和可持續的能源載體。光催化水分解的直接途徑是應用自支撐顆粒光催化劑，因為基于粉末的系統可以使其自身制造大規模的功能面板，同時保持光催化劑的固有活性。光催化劑顆粒上的光催化涉及三個連續步驟：（a）以比光催化劑的帶隙更高的能量吸收光子，導致顆粒中的電子-空穴對的激發;（b）這些光激發載流子的電荷分離和遷移;（c）基于這些載體的表面化學反應。然而，迄今為止所有通過基于粉末的太陽能水分解系統產生氫的嘗試都不能達到實際應用所需的效率值。近日，日本東京大學的Domen研究團隊（Qian Wang, Kazunari Domen）專注每個步驟所面臨的挑戰，并總結了材料的設計策略，以克服光催化水分解的障礙和限制。該篇綜述表明，可以利用光合作用的基本原理以及化學和材料科學的工具來設計和制備用于整體水分解的光催化劑。
QianWang, Kazunari Domen*. Particulate Photocatalysts for Light-Driven WaterSplitting: Mechanisms, Challenges, and Design Strategies. Chem. Rev. 2019DOI:10.1021/acs.chemrev.9b00201http://feedproxy.google.com/~r/acs/chreay/~3/6tn59oXSz78/acs.chemrev.9b00201
5. Nano Lett.：納米神經免疫阻斷劑膠囊可增強對壞死性感染的先天免疫反應
感覺神經元在化膿性鏈球菌感染過程中對中性粒細胞有較強的抑制作用，并且與壞死性感染的發病機制有關。武漢大學張玉峰教授團隊設計了一種新型納米神經免疫阻斷劑膠囊，將其用于抑制神經元的活化和改善壞死性感染時中性粒細胞的免疫反應。這些納米神經免疫阻斷劑可以中和鏈球菌溶血素S，抑制神經元的疼痛傳導和降鈣素基因相關肽的釋放，并可將中性粒細胞“募集”到感染部位，因此對壞死性感染具有較強的治療作用。此外，該納米神經免疫阻滯劑也可以通過在近紅外光照下產生的光熱效應實現有效的炎癥調節和抗菌作用。體內實驗表明，該納米神經免疫阻斷劑在化膿性鏈球菌誘導的壞死性筋膜炎小鼠模型上具有非常顯著的治療效果。
QinZhao, Yufeng Zhang. et al. Near-Infrared Light-Sensitive Nano Neuro-ImmuneBlocker Capsule Relieves Pain and Enhances the Innate Immune Response forNecrotizing Infection. Nano Letters. 2019DOI:10.1021/acs.nanolett.9b01459https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b01459
6. Adv. Sci.：模擬血腦屏障功能障礙的三維體外阿爾茨海默病模型
血液中的有害物質會因血腦屏障(BBB)的存在而被阻止進入健康的大腦，而BBB的功能受損也與多種神經系統疾病有關。已有研究表明在阿爾茨海默病(AD)中，血腦屏障的破壞會早于認知能力下降和腦部病狀而出現。為了研究腦血管系統在AD中的作用，麻省理工學院Roger D. Kamm團隊和哈佛醫學院Rudolph E. Tanzi團隊合作建立了模擬人體生理環境的3D人類神經細胞微流體模型，它具有BBB樣表型的大腦內皮單層細胞。該模型可以模擬在AD患者中觀察到的BBB發生的一些關鍵障礙：BBB通透性增加；鈣粘素-1, 鈣粘素-5和VE-鈣粘素的表達減少；基質金屬蛋白酶-2和活性氧的表達增加以及β-淀粉樣蛋白 (Aβ)肽在血管內皮的沉積等。因此這一工作也為研究血腦屏障功能以及篩選可通過BBB進入神經組織的藥物提供了一個有效的新平臺。
YoojinShin, Roger D. Kamm, Rudolph E. Tanzi. et al. Blood–Brain Barrier Dysfunction ina 3D In Vitro Model of Alzheimer’s Disease. Advanced Science.2019DOI:10.1002/advs.201900962https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.201900962
7. Materials Horizons：全溶液高效長壽命倒置QLED！
全溶液倒置量子點發光二極管（QLED）是照明和顯示應用的有希望的候選者。雖然倒置器件的外部量子效率與正置器件的外部量子效率相當，但在倒置器件中實現高效率和長壽命仍然具有挑戰性。近日，上海交通大學李萬萬聯合上海大學張建華、楊緒勇報道了一種全溶液高效長壽命倒置綠色QLED，電流效率高達96.42 cd A-1，相對應的外部量子效率為25.04％，初始亮度100 cd m-2的T50為4943.6 h。該外部量子效率超過了目前報道的文獻數值，且壽命比先前報道的全溶液倒置QLED的壽命提升了19倍。這種優異的性能歸功于精確控制的CdSeZnS / ZnS / ZnS量子點的雙ZnS殼，可有效抑制俄歇復合和福斯特共振能量轉移，以及降低高驅動電流下的效率滾降。這項研究表明量子點的殼結構工程可以提供一種有效的方法來提升倒置QLEDs的性能，以滿足實際顯示和照明應用的要求。
Yang, Z. Wu, Q. Yang, X. Zhang,J. Li, W. et al. WAll-solution processed inverted green quantum dotlight-emitting diodes with concurrent high efficiency and longlifetime. Materials Horizons 2019.https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2019/mh/c9mh01053j
8. AFM: Mn（II）摻水相穩定的二維有機 - 無機鹵化物鈣鈦礦
水分脆弱且水不穩定的有機 - 無機鹵化物鈣鈦礦（OI-HP）為合成用于光電器件的高效水穩性發光材料帶來了巨大挑戰。近日，蔚山國立科學技術研究所Kwang S. Kim研究團隊通過Mn摻雜合成量子限制的2D鈣鈦礦的簡單酸溶液輔助方法，提高了鈣鈦礦的水穩定性。橙色發光Mn2 +摻雜的OI-HP中主體和摻雜離子之間的有效能量轉移導致最有效的整合發光，光致發光量子產率超過45％。 Pb2 +的Mn2 +取代和低介電常數分子（如苯乙胺，芐胺和丁胺）的鈍化增強了水的電阻率，從而提高了水的穩定性。這種水穩定的2D Mn摻雜鈣鈦礦的雙重發射過程將有助于開發高效的2D水穩定鈣鈦礦用于實際應用。
Ba, Q. Kim, K. S et al. Dual Emission of Water-Stable2D Organic–Inorganic Halide Perovskites withMn(II) Dopant. AFM 2019.DOI: 10.1002/adfm.201904768https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adfm.201904768
