1. Nat. Commun.: 溶劑引發的全氮配體保護的銀納米團簇的可逆相互轉換及光學性質響應
表面有機配體對原子級精確的金屬納米團簇的形成和性質至關重要。貴金屬納米團簇通常使用的硫醇，膦和炔基做配體，近日，清華大學王泉明團隊采用胺做配體（二吡啶胺）合成原子級精確的金屬納米團簇，得到了兩個全N配體保護的Ag團簇：[Ag21(dpa)12]SbF6 (Ag21)和[Ag22(dpa)12](SbF6)2 (Ag22)(dpa = dipyridylamido)。
X射線單晶結構分析表明，這兩個團簇均由12個dpa配體包裹的二十面體Ag13核組成。有趣的是，由于Ag21和Ag22的溶解度非常不同及N原子在dpa中的靈活排列，使得Ag21和Ag22之間可由溶劑引發可逆的相互轉化。
Shang-Fu Yuan, Quan-Ming Wang*, et al. Solvent-triggered reversible interconversion of all-nitrogen-donor-protected silver nanoclusters and their responsive optical properties. Nat. Commun., 2019
DOI: 10.1038/s41467-019-11988-y
https://www.nature.com/articles/s41467-019-11988-y
2. PNAS: 從單金屬到四金屬的M29納米團簇的構建
納米顆粒精確合金化并維持結構不變是一項重大挑戰。原子水平上的合金調控幾乎沒有報道。雖然雙金屬納米團簇的結構已有報道，但摻雜劑的單分散性仍然具有挑戰性，更不用說三金屬或四金屬納米團簇。
近日，安徽大學朱滿洲，Shuxin Wang，卡納基梅隆大學金榮超等報道了一個基于M29（M = Au/Ag/Pt /Pd/Cu）納米團簇的機動納米系統，其具有四層結構M1（中心）@ M12（第一殼）@ M12（SR）18（第二殼）@（M-PPH3）4（頂點）。作者合理構建了從單金屬到四金屬的M29納米團簇庫，一共21個納米團簇。作者研究了該系列團簇不同金屬協同效應對光學性質和穩定性的影響。該工作為納米尺度的可控合金化提供了基本原理。
XiKang, Shuxin Wang*, Manzhou Zhu*, Rongchao Jin*, et al. Rational construction of alibrary of M29 nanoclusters from monometallic to tetrametallic. PNAS, 2019
DOI: 10.1073/pnas.1912719116
https://www.pnas.org/content/early/2019/09/04/1912719116
3. PNAS: NiO介導的染料敏化光電合成池用于高效水氧化
在用于CO2還原或水分解的光電化學池的發展過程中，一個主要的挑戰就是光電極上會析出氧氣。在合適的半導體電極中，水的氧化催化必然會與可見光在半電池組件中的吸收結合在一起。在本文中，北卡羅來納大學教堂山分校的Thomas J.Meyer與大連理工大學的Fei Li等報道了一種可用于穩定水氧化催化的電極，這種電極能夠將光吸收劑、中間電子供體層以及水的氧化催化等功能結合在一起助力光驅動的水氧化分解。
在將電極組裝在SnO2/TiO2納米顆粒電極上的過程中，他們將Ru(Ⅱ)-多吡啶配合物作為光吸收劑，將NiO沉積為供體電子包覆層，將Ru(Ⅱ)-2,2'-聯吡啶-6,6'-二羧酸鹽作為催化氧化劑。在最終電極中，添加NiO覆蓋層提高了產物的水氧化性能，最終電極在Ph=4.65的溶液中以1.1mA/cm2的光電流密度工作2小時，不分解。研究人員認為NiO作為光吸收體和催化劑之間的電子轉移介質的作用提高了光電極的性能。
Degao Wang, Thomas J. Meyer, Fei Li et al, A stable dye-sensitizedphoto electrosynthesis cell mediated by a NiO overlayer for water oxidation ,PNAS,2019
DOI: 10.1073/pnas.1821687116
https://www.pnas.org/content/early/2019/09/04/1821687116.short?rss=1
4. Chem：TiO2-xHy/Fe介導的雙溫區光熱固氮
已知人工固氮的Haber-Bosch反應是典型的平衡定律限制的放熱反應。由于N2分子的解離溫度極高，高溫會使反應平衡向NH3分解方向移動，不利于NH3的形成。為了克服上述平衡限制，華中師范大學張禮知團隊提出了雙溫區催化的新策略。在光照下，設計合成的TiO2-xHy/Fe復合材料的表觀溫度可達495°C；但由于SPR加熱效應的局域化，熱區（Fe）和冷區（TiO2-xHy）之間溫差高達137°C。
如此一來，Fe“納米項鏈“上的熱載流子能有效地解離N2，與之串聯的TiO2-xHy則能通過連續加氫反應快速捕獲解離后的N，顯著抑制了反向平衡移動。具體而言，材料在495℃、不同的壓力下實現了19,620 ppm（10atm）和1,939 ppm（1 atm）的NH3濃度，分別是理論極限濃度（1,249和12,459ppm）的1.55和1.57倍。
ChengliangMao, Hao Li, Honggang Gu, Jiaxian Wang, Yunjie Zou, Guodong Qi, JunXu, Feng Deng, Wenjuan Shen, Jie Li, Shiyuan Liu, Jincai Zhao, and Lizhi Zhang. Chem, 2019, 6, 1-16.
DOI：10.1016/j.chempr.2019.07.021
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2451929419303304
5. Angew：酞菁鈷催化劑水相電化學還原CO2和CO制甲醇
將CO2轉化為高價值的分子是近年來的研究熱點。電催化CO2還原成CO和甲酸已具有一定的基礎，現在面臨的挑戰是獲得更多的還原產品，如已經商業化的燃料甲醇。
近日，巴黎大學Marc Robert等發現鈷酞菁，這一常用的電化學CO2還原到CO的催化劑，可以在環境溫度、大氣壓下、水電解質中電催化CO2或CO制甲醇。在最佳條件下，CO2催化生成CH3OH的全局法拉第效率為19.5％，化學選擇性為7.5％。進一步研究發現，甲醛是關鍵的中間體，pH是影響選擇性的關鍵。
Etienne Boutin, Marc Robert*, et al. Aqueous Electrochemical Reduction ofCarbon Dioxide and Carbon Monoxide into Methanol with Cobalt Phthalocyanine. Angew. Chem. Int. Ed., 2019
DOI: 10.1002/anie.201909257
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201909257
6. Angew：利用AIE探針對細胞質膜進行快速靈敏地成像
細胞質膜（PM）的異常是多種疾病的重要標志。因此，實現在復雜系統中對PM的可視化成像是目前生命科學領域中的一個重要研究方向。高麗大學Jong Seung Kim教授、四川大學李坤教授和余孝其教授合作，利用靜電和疏水相互作用以及AIE效應，開發了一種用于成像PM的可水溶特異性探針。
該探針具有出色的PM特異性和良好的生物相容性等眾多優點。研究通過對神經元的PM成像實驗證明了該探針在生物系統中具有很好的工作性能，這也是目前首次實現通過熒光法對腦內的紅細胞進行成像。
Lei Shi, Kun Li, Jong Seung Kim, Xiao-Qi Yu. et al. Rapid and ultrasensitive imaging of plasma membrane with AIE based probe in bio-systems. Angewandte Chemie International Edition.2019
DOI:10.1002/anie.201909498
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201909498
7. ACS Nano：熱敏原位成膠水凝膠用于治療耐藥細菌造成的感染創面
可原位成型的水凝膠是近年來發展起來的一種新型創面敷料。并且由于物理交聯的水凝膠往往是不穩定的，因此大多數原位形成的水凝膠都是通過化學交聯而成的。而交聯劑或聚合物基體的毒性則成為了一大隱患。合肥工業大學陸楊教授和何濤教授合作報道了一種可噴涂的、原位成型水凝膠。這種熱響應水凝膠會在低溫下實現溶膠-凝膠的不可逆轉變，因此可以作為一種穩定的傷口敷料。
這主要是由于其具有的無機/聚合物雙重網絡結構以及Ag@rGO納米片和PNIPAM之間的配位相互作用。實驗也在體內外證實了該材料對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)具有很好的抗菌能力，可明顯促進MRSA造成感染傷口的愈合。
XuYan, Wei-Wei Fang, Yang Lu, Tao He. et al. Thermoresponsive in Situ Forming Hydrogel with Sol?GelIrreversibility for Effective Methicillin-Resistant Staphylococcusaureus Infected Wound Healing. ACS Nano. 2019
DOI:10.1021/acsnano.9b02845
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b02845
8. ACS Nano: 二維CdSe / CdTe膠體異質結構中線偏振間接激子的精細結構和自旋動力學
異質結構的二維（2D）膠體納米片由于其高光致發光產率，原子可調厚度和超低激光閾值，引起了光電子應用的極大興趣。特別感興趣的是具有II型帶對準的橫向異質結構的米片，其中載體的面內空間分離導致間接（或電荷轉移）激子具有長壽命和明亮，高斯托克斯位移發射。盡管如此，關于負責這些材料發射的最低能量激子態的性質知之甚少。
近日，巴黎索邦大學ThierryBarisien研究團隊使用偏振控制，穩態和時間分辨光致發光測量，在低至1.6K的溫度和高達30 T的磁場下，研究了原型II型CdSe / CdTe激子精細結構和自旋動力學納米片。通過理論建模和零場量子拍測量，研究人員發現亮激子精細結構由兩個線性極化狀態組成，精細結構分裂≈50μeV，間接激子Landég因子為0.7。此外，我們將激子自旋壽命顯示在微秒范圍內，具有不尋常的B-3磁場依賴性。線性偏振激子態和發射的發現突出了在沒有偏振濾光器的顯示和成像應用中使用這種材料的潛力。此外，當設想CdSe / CdTe納米片作為下一代量子器件的基本磚時，小激子精細結構分裂和長自旋壽命是基本優勢，特別是考慮到它們易于制造。
Pandya, R. Barisien, Fine Structure and Spin Dynamics of Linearly Polarized Indirect Excitons inTwo-Dimensional CdSe/CdTe Colloidal Heterostructures. ACS Nano 2019.
DOI: 10.1021/acsnano.9b03252
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsnano.9b03252?rand=19e4rp1k
9. ACS Nano：層狀鈣鈦礦中大光學各向異性的光學常數和有效介質來源
混合有機/無機鈣鈦礦（HOIP）由于其高質量的電子和光學性質以及室溫合成的特別容易性而對光電應用非常感興趣。層狀HOIP結構，例如Ruddlesden-Popper相，提供了額外的合成方法來定義自組裝多量子阱結構。目前還缺乏Ruddlesden-Popper HOIP光學常數的測量，但對基礎理解和光電器件設計都至關重要。
近日，加州大學圣塔芭芭拉分校Jon A. Schuller研究團隊使用動量分辨光學技術來測量包含各種有機間隔分子的層狀鉛碘化鈣鈦礦的誤差約束復雜單軸光學常數。研究人員證明了在這些材料中測量的大的光學各向異性主要來自經典的電介質不均勻性而不是電子態的二維性質。隨后展示了如何在考慮電介質不均勻性的經典有效介質模型中理解這些材料之間的變化。只有在考慮到這些經典效應之后，才能在實驗推斷的介電特性和量子力學計算之間找到一致。這項工作為這類材料提供了光學常數庫，并闡明了在這些和其他分層納米材料中見證的大光致發光和吸收各向異性的起源。
DeCrescent,R. A. Schuller, J. A. et al. Optical Constants and Effective-Medium Origins of Large Optical Anisotropies in Layered Hybrid Organic/Inorganic Perovskites. ACS Nano 2019.
DOI:10.1021/acsnano.9b05504
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsnano.9b05504?rand=gff784em
10. ACS catal.：硫化錫氧化物高效高選擇性催化CH4氯化制CH3Cl
甲烷（CH4）氯化是將CH4轉化為更有價值的化學物質的有吸引力的途徑。CH4氯化選擇性形成氯甲烷（CH3Cl）是一個關鍵的過程，但自由基反應很難實現高選擇性。近日，韓國化學技術研究所Ho-Jeong Chae等將硫化氧化錫（STO）用于催化CH4氣相氯化。
實驗發現，STO催化劑可高轉化率，并高選擇性（> 96％）催化CH4氯化制CH3Cl。進一步研究發現，STO上的Sn和表面硫酸鹽基團的相互作用產生的強路易斯酸位點是高選擇性CH4轉化的關鍵。DFT計算進一步表明，與SnO2和硫化氧化鋯催化劑相比，STO表面可以以異溶劑方式活化更多的Cl2分子，使得STO具有更好的催化性能。
Youngmin Kim, Jip Kim, Ho-Jeong Chae*, etal. Sulfated Tin Oxide as Highly Selective Catalyst for the Chlorination of Methane to Methyl Chloride. ACS catal., 2019
DOI: 10.1021/acscatal.9b02645
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acscatal.9b02645
11. ACS Energy Lett.: 2D RP鈣鈦礦中相變誘導的載流子質量增強
雖然不同調諧參數之間的相互依賴性阻礙了對其性質的基本理解，但有多種可能的方法來調整2D鈣鈦礦的光學性質。法國科學家Paulina Plochocka團隊嘗試在高達67 T的高磁場中使用光學光譜解決（CnH2n+1NH3）2PbI4（n = 4,6,8,10,12）的這個問題。
研究表明，激子在低溫階段減少了約30％的質量。進一步研究發現，有效質量是光電器件運行的重要參數，可以通過有機間隔物的變化和或使用冷卻器實現的適度冷卻來調節。此外，吸收/透射光譜中可見的復雜吸收特征在磁場中相互跟蹤，為觀察到的邊帶的聲子相關性質提供了強有力的證據。
Phase Transition Induced Carrier Mass Enhancement in 2D Ruddlesden-Popper Perovskites, ACS Energy Lett. 2019
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsenergylett.9b01435
12. AFM：弗林蛋白酶控制Fe3O4納米顆粒的聚集和19F信號用于腫瘤的MRI
1H磁共振成像(MRI)的靈敏度很高，但是選擇性較差。而人體內源性的19F MRI信號很難被檢測，因此19F MRI就具有著很高的選擇性。中科大胡進明教授、胡兵教授、梁高林教授和中科院強磁場科學中心王俊峰研究員合作，利用點擊縮合反應制備了一種雙功能氟探針，并進一步利用該探針對Fe3O4納米顆粒(IONP)進行功能化，得到IONP@1。
實驗發現，弗林蛋白酶可以控制IONP的聚集，從而增強其T2 1H MRI信號，并激活其19F NMR/MRI信號的產生。實驗利用這一策略成功地將IONP@1用于對呋喃酶活性的檢測。此外，研究還將IONP@1應用于對斑馬魚腫瘤的精確雙模式(1H和19F) MRI，從而證明這一方法為解決常規MRI探針的選擇性和敏感性之間的矛盾提供了一種切實可行的手段，并有望在不久的將來用于對小鼠或大型嚙齒動物腫瘤進行1H和19 FMRI。
ZhanlingDing, Jinming Hu, Bing Hu, Junfeng Wang, Gaolin Liang. et al. Furin-Controlled Fe3O4 Nanoparticle Aggregation and 19F Signal “Turn-On” for Precise MR Imaging of Tumors. Advanced Functional Materials.2019
DOI:10.1002/adfm.201903860
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201903860
