1. AM：甲醇轉化為烯烴（MTO）催化劑的最新進展
甲醇轉化為烯烴，作為C1化學中的一個重要反應，為從非石油資源（如天然氣和煤炭）生產基礎化學品提供了另一條路徑。甲醇-烯烴（MTO）催化是一項工藝開發，反應器設計和工藝盈利能力是必須考慮的關鍵因素。基于高效催化劑和高的流化技術，大連化學物理研究所在2010年建成了世界上第一個MTO工廠，同時化學家們更深入地了解了反應機理和催化原理，促進了催化劑和工藝的不斷發展。
近日，中科院大連化學物理研究所劉中民，Peng Tian等總結了MTO催化劑開發的最新進展，重點介紹了SAPO-34優化催化劑的進展，以及對乙烯或丙烯具有優先選擇性的催化劑的開發研究。
MiaoYang, Peng Tian,* Zhongmin Liu*, et al. Recent Progress in Methanol‐to‐Olefins(MTO) Catalysts. Adv. Mater. 2019,
DOI: 10.1002/adma.201902184
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201902181
2. Angew：氮雜卡賓穩定的Au25納米團簇
表面有機配體對原子級精確的金屬納米團簇至關重要。制備高度穩定的金屬納米團簇用于液相催化仍具有挑戰性。近日，廈門大學鄭南峰，芬蘭于韋斯屈萊大學Hannu H?kkinen等報道了具有高溫和空氣穩定性的N-雜環卡賓穩定的[Au25(iPr2‐bimy)10Br7]2+（iPr2‐bimy= 1,3‐diisopropylbenzimidazolin‐2‐ylidene）團簇，該團簇可用作炔酰胺與吲哚環異構化的均相催化劑。
[Au25(iPr2‐bimy)10Br7]2+由AuSMe2Cl和iPr2‐bimyAuBr前驅體由NaBH4還原得到。X-射線單晶衍射研究表明，該團簇的Au25內核由兩個共頂點的Au13二十面體組成。有趣的是，該團簇可以在溶液中，80℃下在穩定12小時，優于用磷配體和硫醇配體保護的Au25納米簇。DFT計算揭示了[Au25(iPr2‐bimy)10Br7]2+的電子和熱穩定性的起源，并指明了可能的催化位點。
HuiShen, Guocheng Deng, Hannu H?kkinen*,Nanfeng Zheng*, et al. HighlyRobust but Surface‐Active: N‐Heterocyclic Carbene‐Stabilized Au25 Nanocluster. Angew. Chem. Int.Ed., 2019
DOI:10.1002/anie.201908983
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201908983
3. AM：一種室溫下合成金屬單原子催化劑的新策略
單原子催化劑（SACs）具有最大的原子經濟性和各種催化領域的優異性能，引起材料科學的關注。然而，SACs常規的合成方法具有高能量消耗，程序復雜，金屬物質大量浪費和低產率等等問題，大大阻礙了它們的發展。近日，中科大吳宇恩等提出了一種簡單的懸空鍵捕獲策略，用于環境條件下，在易于接近的塊狀金屬（例如Fe，Co，Ni和Cu）構建SACs。
當將氧化石墨烯（GO）與金屬泡沫混合并在環境條件下干燥時，M0將電子轉移到GO上的懸空氧基團，并獲得Mδ+（0<δ<3）物種。同時，Mδ+與GO的表面氧懸空鍵配位形成M-O鍵。隨后，在超聲處理的幫助下，M-O鍵將金屬原子從金屬泡沫中拉出，得到M SAs/GO材料。這種室溫合成方法是一種多功能的平臺，可輕松低成本地制造SACs，這對它們的大規模生產和各種工業反應的實際應用至關重要。
YuntengQu, Yuen Wu*, et al. Ambient Synthesis of Single‐Atom Catalysts from Bulk Metal via Trapping of Atoms by Surface Dangling Bonds. Adv. Mater. 2019,
DOI: 10.1002/adma.201904496
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201904496
4. Angew：原位光譜洞察雙金屬納米催化劑ORR性能增強的起源
在分子水平上理解氧還原反應（ORR）機理對合理設計和合成高能的燃料電池催化劑至關重要。表面增強拉曼光譜（SERS）是一種功能強大的技術，能夠檢測低波數范圍內表面物質的振動波動。
近日，廈門大學李劍鋒，程俊，浙江師范大學Xiao-ShunZhou等合作，利用shell‐isolated納米顆粒增強拉曼光譜（SHINERS）研究了Pt3Co納米顆粒表面上的ORR過程。*OOH的直接光譜證據表明，ORR在酸性和堿性環境中都經歷了在Pt3Co上的締合機制。DFT計算表明弱的*O吸附源于Pt3Co表面的電子效應，并且可以用來解釋ORR活性增強的原因。該工作表明SHINERS是一種用于實時觀察催化過程的有前景的技術。
Ya-HaoWang, Jia-Bo Le, Xiao-Shun Zhou*,Jun Cheng*, Jian-Feng Li*,et al. In situSpectroscopic Insight into the Origin of the Enhanced Performance of Bimetallicnanocatalysts towards ORR. Angew. Chem. Int. Ed., 2019
DOI:10.1002/anie.201908907
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201908907
5. AM: 三維自組裝微電子器件: 概念、材料、應用
現代微電子系統及其組件本質上是3D設備，其已經變得更小和更輕，以便提高性能并降低成本。為了保持這種趨勢，需要新穎的材料和技術，其在3D中提供比傳統微電子更多的結構自由度，以及更容易的并行制造路線，同時保持與現有制造方法的兼容性。將初始平面膜自組裝成復雜的3D架構提供了大量機會，以適應具有改進性能和更高集成密度的器件和系統中的薄膜微電子功能。
近日，萊布尼茲綜合納米科學研究所DaniilKarnaushenko、Feng Zhu、OliverG. Schmidt回顧了該領域的現有工作，重點是從3D自組裝構建的組件，并提供了他們在未來微電子世界中的應用潛力的展望。
3D Self-Assembled Microelectronic Devices: Concepts, Materials, Applications. AM 2019.
DOI: 10.1002/adma.201902994
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adma.201902994
6. AM: 實現更綠色和可持續的電能存儲
金屬二氧化碳電池，特別是鋰二氧化碳和鈉二氧化碳電池，為二氧化碳捕集以及具有高比能量密度的能量轉換和儲存提供了一種新穎且有吸引力的策略。但是，現有的一些科學問題和挑戰限制了它們的實際應用。
近日，南京大學Ping He、周豪慎總結了Li-CO2和Na-CO2電池中陰極關鍵反應機理的最新進展。此外，還具體討論了催化劑設計，電解質穩定性和陽極保護。最后研究人員還提出了幾個創新方向的觀點。
Mu,X. He, P. Zhou, H. et al. Li–CO2 and Na–CO2 Batteries: Toward Greenerand Sustainable Electrical Energy Storage. AM 2019.
DOI: 10.1002/adma.201903790
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adma.201903790
7. Angew：Pyridinic-N-MoP位點協同作用：堿性溶液中析氫活性中心的確定
將過渡金屬磷化物（TMP）包裹在N摻雜的C材料中是提高HER電催化劑活性和穩定性的有效策略。然而，TMP與N摻雜的載體如何協同作用，并且哪種構型的N（吡啶N，吡咯N和石墨N）起主要作用仍然不清楚。近日，清華大學Chen Chen等報道了一種MoP納米顆粒包封在N摻雜碳空心球中（MoP@NCHSs）的HER電催化劑，其在堿性介質中顯示出優異的HER活性和穩定性。
實驗研究和理論計算結果表明，MoP與吡啶N的協同作用可以最有效地促進堿性介質中的HER; 它們的相互作用大大增加了N摻雜載體上的電子密度，從而加速了水分解。同時，在吡啶N-MoP相互作用位點，Mo的d帶中心降低，弱化了Mo-Hads鍵，且吡啶N抑制了OH*的強吸附。
DiZhao, Kaian Sun, Chen Chen*, et al. Synergistically Interactive Pyridinic‐N‐MoPSites: Identified Active Centers for Enhanced Hydrogen Evolution in AlkalineSolution. Angew. Chem. Int. Ed., 2019
DOI:10.1002/anie.201908760
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201908760
8. AM：基于益生菌孢子的可口服納米粒子發生器用于癌癥治療
孢子是益生菌的一種休眠形式，它的疏水性蛋白殼層會在腸道微環境中發生解體進而使其萌發為具有代謝活性的營養細胞。有鑒于此，鄭州大學王蕾教授、張振中教授和張云教授合作研制了一種可口服的納米粒子（NPs）發生器。
實驗利用脫氧膽酸(DA)對孢子進行修飾并利用其去負載化療藥物(DOX/SOR)從而構建了這種發生器。該發生器可以對負載的藥物進行保護，使其安全達到腸道環境。隨后，發生器的疏水蛋白殼層會發生分解，從而自主生成DOX/SOR/Spore-DA NPs并有效地穿透上皮細胞，從而增加其在基底外側的藥物釋放效率。體內外研究表明，該納米發生器可以在腸道內自主生成大量的NPs，從而也為癌癥治療提供了一種新的策略。
Qingling Song, Lei Wang, Zhenzhong Zhang, Yun Zhang. et al. A Probiotic Spore-Based Oral Autonomous Nanoparticles Generator for Cancer Therapy. Advanced Materials. 2019
DOI:10.1002/adma.201903793
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201903793
9. AM: 三維蜂窩狀結構助力高倍率長壽命FeF3-Li電池
金屬氟化物-鋰電池具有比鋰硫電池還高的能量密度，因而被視為新一代輕質低成本可充電池的首選。然而，到目前為止，金屬氟化物正極面臨著電子電導率低、反應動力學緩慢等痼疾，并進一步造成了電壓衰減、倍率性能不佳和容量衰減等諸多問題。
在本文中，中南大學/德國馬普研究所Feixiang Wu和中科大的Yan Yu等通過簡單方法合成了具有三維蜂窩狀結構的FeF3@C復合正極材料解決了上述問題。粒徑10-15nm的FeF3納米粒子均勻地負載在三維蜂窩狀碳框架中，蜂窩壁及其六邊形孔道為離子和電子的快速傳輸提供了足夠的通道。因此，這種三維蜂窩狀FeF3@C復合正極在活性物質載量高達5.3mg/cm2的狀態下能夠在100C的高倍率下穩定循環1000周。該研究結果表明三維蜂窩狀結構是一種功能強大的金屬氟化物轉化型復合材料，可在金屬氟化物鋰電池中獲得優異的電化學性能。
FeixiangWu, Yan Yu et al, 3D Honeycomb Architecture Enables a High‐Rate and Long‐Life Iron (III) Fluoride–Lithium Battery,Advanced Materials, 2019
DOI: 10.1002/adma.201905146
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201905146?af=R
10. Angew: 抑制VOPO4·xH2O在水系鋅電池中的分解和溶解，以提高電壓和穩定性
目前已提出VOPO4·xH2O作為可充電水系鋅電池的正極。然而，根據東北大學孫筱琪課題組的實驗研究，發現它在常規Zn(OTf)2電解質中發生顯著的電壓衰減。該課題組進一步系統的研究表明VOPO4·xH2O在電解質中分解成VOx，在失去聚陰離子的誘導效應后電壓開始下降。
因此，加入PO43-以改變分解平衡。電解質中高濃度的廉價且高度可溶的ZnCl2鹽進一步防止活性物質溶解。正極在13m ZnCl2 /0.8mH3PO4含水電解質中顯示出穩定的容量和電壓保持率，與Zn(OTf)2中的正極直接形成鮮明對比，其中分解產物VOx在循環中提供最大的電化學活性。H+和Zn2+按順序嵌入結構中，提供170 mAh/g的高容量。
Hua-Yu Shi, Yu Song, Zengming Qin, Cuicui Li, Di Guo, Xiao-Xia Liu, Xiaoqi Sun,Inhibiting VOPO?·xH?O Decomposition and Dissolution in Rechargeable Aqueous Zinc Batteries to Promote Voltage and Capacity Stabilities, Angewandte ChemieInternational Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201908853
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201908853
11. Angew：10.79％效率！全無機CsPbBr3鈣鈦礦太陽能電池
唐群委團隊制備了通過增加間隙氧量而具有增強的空穴傳輸特性的M-取代的p-型無機Cu（Cr，M）O2（M = Ba2+，Ca2+或Ni2+）納米晶體，以有效地從鈣鈦礦中提取空穴，提高鈣鈦礦太陽能電池性能。具有FTO/c-TiO2/m-TiO2 /CsPbBr3/ Cu（Cr，M）O2/C的器件結構的全無機CsPbBr3電池實現了高達10.18％的效率，并且通過摻雜Sm3+離子,將效率增加至10.79％。穩定性也有所提升。
Hole Boosted Cu(Cr,M)O2 Nanocrystals for All‐Inorganic CsPbBr3 Perovskite Solar Cells, Angew, 2019
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201910843
12. Angew：可成像細胞內HSNO的雙響應性熒光探針
HSNO是一種最簡單的S-亞硝基硫醇分子，它也是連接H2S和NO兩種細胞氧化還原調控信號分子的關鍵中間體。然而，目前人們對HSNO的化學生物學作用仍然知之甚少，主要的原因在于缺乏可在生物系統中選擇性檢測HSNO的有效策略。
華盛頓州立大學Ming Xian教授團隊制備了首個用于檢測HSNO的熒光探針TAP-1。實驗結果表明，TAP-1在水介質和細胞中對HSNO都具有很高的檢測選擇性和敏感性。因此這一研究也為了解HSNO的生物學作用提供了一個新的高效工具。
WeiChen, Ming Xian. et al. Rational Design of a Dual-Reactivity Based FluorescentProbe for Visualizing Intracellular HSNO. Angewandte Chemie International Edition. 2019
DOI:10.1002/anie.201908950
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201908950
13. Chem. Rev.：用于預防和治療心力衰竭的納米技術
成年心肌在損傷后往往再生能力有限，而目前的臨床治療對與梗死心臟來說也效果一般，并會導致受損心臟發生擴大和重構以維持其生理功能。但是這些重構過程也會最終導致缺血性心肌病和心力衰竭(HF)。最近研究表明，一些新興的治療方法如再生療法和納米藥物治療等可以在動物模型上有效預防心衰后的心肌梗死。然而，這些臨床前的技術還無法直接用于對缺血性損傷患者進行治療，這是由于納米生物醫學和臨床應用之間還存在著一個巨大的鴻溝。
密歇根州立大學Morteza Mahmoudi團隊對開發高效的心臟再生療法所涉及的多個領域，包括心臟病學、細胞和分子生物學、生物化學、化學、機械和材料科學等方面的研究進行了綜述和總結，通過將多學科知識進行交叉也有助于為開發新的、更安全、更有效的方法來能夠降低HF患者的發病率和死亡率。
MohammadJavad Hajipour, Morteza Mahmoudi. et al. Nanoscale Technologies for Preventionand Treatment of Heart Failure: Challenges and Opportunities. Chemical Reviews.2019
DOI:10.1021/acs.chemrev.8b00323
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.8b00323
