1. ACS Nano：金納米顆粒被吸入肺中，與年齡相關
納米材料是當今最前沿的研究領域之一，同時，也是廣大科研人員長期接觸的物質。至今為止，納米材料的毒理學研究還不夠明晰，但是已經逐漸有研究表明，Au、Ag等等常見的納米材料會被吸入肺中。那么，納米材料是怎樣被吸入肺中，什么人更容易把納米材料吸入肺中？在人體內會經歷怎樣的行為，產生怎樣的影響？這一切，都關乎納米材料今后如何進入千家萬戶。
哈佛大學陳曾熙公共衛生學院Akira Tsuda等人對出生后不同肺發育階段的大鼠模型進行研究，發現未發育成熟的肺會比發育完全的肺更容易地吸入納米顆粒。研究表明，相對于成熟的肺組織來說，未發育成熟的肺會吸入更多空氣中的金納米粒子(NPs)。并且在未發育成熟的肺中，金納米顆粒在穿過氣-血屏障時的遷移行為與尺寸大小無關，而在成熟的肺組織中，小的NPs會比較大的NPs更容易地穿過氣-血屏障。
這些差異表明，在未發育成熟的肺中發生NPs遷移時，細胞旁轉運途徑往往發揮著非常重要的作用。這一研究的結果對于設計于適合不同年齡段的人群的吸入給藥的最佳方式以及更好地了解納米顆粒的暴露對嬰幼兒健康的潛在影響來說至關重要。
AkiraTsuda. et al. Age-Dependent Translocation of Gold Nanoparticles across the Air?Blood Barrier. ACS Nano.2019
DOI:10.1021/acsnano.9b03019
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b03019
2. AFM: 高亮度、光譜穩定的準二維鈣鈦礦藍光發光二極管
綠色和紅色鈣鈦礦發光二極管（PeLED）的性能取得了重大成就。然而，藍色PeLED的性能仍然落后前兩者。其中一個主要原因是在界面處和鈣鈦礦膜內發生大量不希望的非輻射復合。近日，香港大學Wallace C.H. Choy研究團隊通過一個由PSSNa和NiOx組成的有效空穴傳輸雙層結構有效地減少NiOx表面缺陷和改善準2D鈣鈦礦薄膜質量。
研究結果表明，PSSNa的偶極特征改善了空穴傳輸，從而改善了PeLED性能。此外，通過將KBr引入鈣鈦礦中，其膜質量得到改善并且陷阱狀態降低。最終，藍色PeLED實現了3.31 V的極低導通電壓，外部量子效率為1.45％，亮度為4359 cd m-2。隨著鈣鈦礦前體濃度的進一步優化，最高亮度達到5737cd m-2，這代表迄今為止所知的最亮的藍色PeLED。此外，與其他藍色PeLED相比，這些器件還顯示出更好的光譜穩定性和工作壽命。
Ren, Z. Choy, W. C. H. et al. Hole Transport Bilayer Structure forQuasi‐2D PerovskiteBased Blue Light‐Emitting Diodes with High Brightnessand Good Spectral Stability. AFM 2019.
DOI: 10.1002/adfm.201905339
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201905339
3. Nat. Commun.: 當分子晶體擁有記憶能力之后
分子晶體可以通過膨脹進行彈性彎曲，也可以沿滑移面滑動脫層進行塑性彎曲。近日，哈佛大學的Pan?e Naumov等人報道了對苯二甲酸晶體在彎曲后可以發生機械誘導的相變而不脫層，從而保持了晶體的整體完整性。這種塑性彎曲晶體具有雙晶的性質，通過使晶體溫度超過相變溫度，可以恢復其相均勻性。
晶體可以通過反向熱處理彎曲，從而產生與某些金屬合金和聚合物類似的形狀記憶效應。研究者推測，類似的記憶和恢復效果在具有亞穩態的分子晶體中存在普適性。該項結果表明，可以利用分子間相互作用來實現有機固體的機械自適應性能的優勢，從而在材料性能上彌補了中間相材料和無機材料之間的差距。
EjazAhmed, Durga Prasad Karothu, Mark Warren & Pan?e Naumov. Shape-memory effects inmolecular crystals. Nat. Commun., 2019
DOI:10.1038/s41467-019-11612-z
https://www.nature.com/articles/s41467-019-11612-z
4. Chem: 最厚！！！七層二維混合鉛碘化物鈣鈦礦
二維混合鹵化物鈣鈦礦具有高化學通用性，在光電子學方面具有很強的潛力。Mercouri G. Kanatzidis團隊報道了Dion-Jacobson（DJ）系列中最高層厚度的鈣鈦礦。七層DJ相（4AMP）（MA）6Pb7I22（4AMP = 4-氨基甲基吡啶鎓）顯示出比Ruddlesden-Popper（RP）相（BA）2（MA）6Pb7I22（BA =丁基銨）更少的晶體結構變形。
DJ和RP鈣鈦礦的比較表明，精細結構細節仍然影響光學性質，DJ相比RP相（1.57和1.74 eV）保持較低的能量吸收邊和光致發光發射（1.53和1.70 eV）。密度泛函理論（DFT）計算表明，導帶最小和價帶最大狀態的局域密度位于層的不同部分，這意味著結構中的單獨通道是電子和空穴。理解高層厚度的層狀鈣鈦礦，為高性能光電子學提供了新型鈣鈦礦的可行性。
Seven-Layered2D Hybrid Lead Iodide Perovskites, Chem，2019
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S245192941930333X
5. Nat. Commun.: 基于電負性篩選高活性鈣鈦礦用于HER
快速、可靠地篩選低成本、高性能的電催化劑是水分解等能源轉化技術的關鍵。有鑒于此，南京工業大學邵宗平教授和周嵬教授等應用配位理論引入A位點離子電負性(AIE)作為一個統一有效的指標來預測13種鈷基鈣鈦礦的HER活性。研究發現，(Gd0.5La0.5)BaCo2O5.5+δ的堿性條件下HER催化活性和穩定性均優于目前性能最佳的Pt/C催化劑，過電位為0.24V時的TOF值高達22.9s?1，塔菲爾斜率為27.6mVdec?1。該工作開辟了一條利用配位化學原理優化材料催化活性的新途徑。
DaqinGuan, Jing Zhou, Yu-Cheng Huang, Chung-Li Dong, Jian-Qiang Wang, Wei Zhou &Zongping Shao. Screening highly active perovskites for hydrogen-evolvingreaction via unifying ionic electronegativity descriptor. Nat. Commun.,2019
DOI: 10.1038/s41467-019-11847-w
https://www.nature.com/articles/s41467-019-11847-w
6. Nat. Commun.: 顆粒有機物對土壤中Ag納米顆粒的形成至關重要
顆粒有機物(POM)在世界范圍內分布十分豐富，它們不溶于水，但可以作為微生物還原脫鹵和礦物轉化的氧化還原介質。但是，關于POM在土壤中銀納米粒子(AgNPs)形成中所起作用還不清楚。有鑒于此，中國科學院南京土壤研究所Dong-Mei Zhou和Fei Dang等深入研究了顆粒有機物對Ag納米顆粒形成的作用。
研究發現，在太陽光輻射下，POM可以將銀離子還原為AgNPs，主要是通過從類酚基團產生超氧自由基，POM對AgNPs自然形成的貢獻估計為11-31%。作者認為，POM的還原作用可能在地表環境中廣泛存在，且有望顯著影響對類酚類基團有反應的Ag和其他污染物的生物地球化學循環。
Ying-Nan Huang, Ting-Ting Qian, Fei Dang, Yong-Guang Yin, Min Li & Dong-Mei Zhou. Significant contribution of metastable particulate organic matterto natural formation of silver nanoparticles in soils. Nat. Commun.,2019
DOI:10.1038/s41467-019-11643-6
https://www.nature.com/articles/s41467-019-11643-6
7. Nat. Commun.: 在材料表面可單向旋轉的手性分子推進器
材料表面的分子機器可以將能量轉化為運動，從而有助于集成到固態設備中。近日，阿貢國家實驗室的Saw Wai Hla和奈良科技學院的Gwéna?l Rapenne等人研發了一個多組分分子推進器，在通電狀態下可以使其在材料表面單向旋轉。當吸附在晶體金表面時，表面的二維特性將打破對稱性，從而使分子齒輪左右傾斜產生手性。
分子齒輪決定了推進器的旋轉方向，通過施加電場或使用掃描隧道顯微鏡尖端的非彈性隧穿電子，可以誘導出階梯方向的旋轉。同時，通過掃描隧道顯微鏡成像，可以直觀地顯示了單個分子推進器的旋轉步驟，確定了左手和右手分子推進器的單向旋轉方向分別為順時針和逆時針。
YuanZhang, Jan Patrick Calupitan, Tomas Rojas, Ryan Tumbleson, Guillaume Erbland,Claire Kammerer, Tolulope Michael Ajayi, Shaoze Wang, Larry A. Curtiss, Anh T.Ngo, Sergio E. Ulloa, Gwéna?l Rapenne & Saw WaiHla. A chiral molecular propellerdesigned for unidirectional rotations on a surface. Nat. Commun.,2019
DOI:10.1038/s41467-019-11737-1
https://www.nature.com/articles/s41467-019-11737-1
8. Nano Letters：原位邊緣接觸讓二維器件免疫于接觸尺寸縮放
二維半導體材料由于其超薄的體厚度（~ 1 nm）使得其成為極有潛力的晶體管溝道材料，可用于未來極小集成電路。二維材料超薄的體厚度帶來強勁的柵極控制，從而減小困擾著當今納米電子器件的短溝道效應。縮放晶體管的尺寸需要同時減小溝道（源極到漏極的距離）和接觸（源極和漏極本身）的尺寸。雖然減小溝道尺寸經常被研究，減小接觸電極本身的尺寸還極少被研究，成為影響未來各種半導體器件發展的瓶頸。
杜克大學Aaron Franklin團隊和北卡羅來納州立大學Linyou Cao團隊實現了世界上首次純in situ邊緣接觸一層到多層二維材料，并研究了邊緣接觸對減小接觸尺寸的影響，最小至20nm。使用定向氬離子束，實現了各種金屬對各個厚度的二維材料之間的in situ邊緣接觸。Cross-sectional STEM也用來用表征不同邊緣接觸的原子級形態。原位邊緣接觸與現有最好的非原位邊緣接觸相比，展現了超過10倍的性能提升。更重要的是，原位邊緣接觸方案有力的解決了晶體管中的縮放接觸電極尺寸問題，開辟了設計二維材料器件的新方法。
ZhihuiCheng, Yifei Yu, Shreya Singh, Katherine Price, Steven G Noyce, Yuh-Chen Lin,Linyou Cao, Aaron D Franklin, Immunity to Contact Scaling in MoS2Transistors Using in Situ Edge Contacts. Nano Letters, 2019.
DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b01355
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.9b01355
