1. Joule：有序2D/1D異質(zhì)結(jié)高選擇性CO2捕獲及其直接光化學(xué)轉(zhuǎn)化
聚合物氮化碳（CNs）被認(rèn)為是最可持續(xù)的太陽能光催化轉(zhuǎn)化材料。然而，第一代CNs存在電荷分離不完全和CO2吸附不足的問題。馬普學(xué)會膠體與界面研究所的MarkusAntonietti、武漢理工大學(xué)的余家國和Shaowen Cao聯(lián)合報道了在石墨烯上具有有序排列的高結(jié)晶CN-納米棒的異質(zhì)結(jié)材料的結(jié)構(gòu)，它改善了光收集、CO2捕獲和界面電荷轉(zhuǎn)移。
石墨烯負(fù)載的一維納米晶CNs具有較高的CO2/N2選擇性，最高可達(dá)44，對CO2的吸附熱為55.2kJ/mol。這種異質(zhì)結(jié)材料還可以在氣相中驅(qū)動簡單而有效的CO2光還原反應(yīng)，而無需添加任何助催化劑或犧牲劑，即使在更相關(guān)的低濃度CO2的情況下也是如此。這些發(fā)現(xiàn)為優(yōu)化CN材料的性能提供了一種強有力的方法，旨在為CO2捕獲和光還原提供一種切實可行的技術(shù)應(yīng)用。
Xia, Y.; Tian, Z.; Heil, T.;Meng, A.; Cheng, B.; Cao, S.; Yu, J.; Antonietti, M., Highly Selective CO2Capture and Its Direct Photochemical Conversion on Ordered 2D/1DHeterojunctions. Joule 2019.
DOI：10.1016/j.joule.2019.08.011
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435119304143
2. Angew：有機鹽添加劑促進(jìn)Cu電極電催化CO2還原制乙烯性能
均相分子系統(tǒng)和非均相催化劑結(jié)合是開發(fā)新電極的有前景的方法。對于CO2電解還原，平面銅電極分子增強有希望使其朝著高法拉第效率制多碳產(chǎn)品邁進(jìn)。此外，納米結(jié)構(gòu)的銅電極在較低的過電位下也表現(xiàn)出增強的性能。近日，加州理工學(xué)院Theodor Agapie，Jonas C. Peters等報道了一種新穎便捷的納米結(jié)構(gòu)銅電極的制備方法，該方法使用N，N'-乙烯-菲咯啉二溴化物作為分子添加劑。
所制備的電極在超過40小時的時間內(nèi)，C≥2產(chǎn)物的選擇性高達(dá)70％，而且表面形態(tài)沒有明顯變化。機理研究揭示了有機添加劑的幾種作用，包括：通過腐蝕銅表面形成立方體狀的納米結(jié)構(gòu)；通過形成保護(hù)性有機層在電催化過程中穩(wěn)定這些納米結(jié)構(gòu)；以及促進(jìn)C≥2的產(chǎn)物。
ArnaudThevenon, Jonas C. Peters*, Theodor Agapie*, et al. In‐situ Nanostructuring andStabilization of Polycrystalline Copper by an Organic Salt Additive PromotesElectrocatalytic CO2 Reduction to Ethylene. Angew. Chem. Int.Ed., 2019
DOI:10.1002/anie.201907935
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201907935
3. Angew: 超過19%效率！二甲基碘化銨助力CsPbI3鈣鈦礦電池
趙一新團(tuán)隊研究了二甲基碘化銨（DMAI）在CsPbI3鈣鈦礦制造中的作用。研究證明了DMAI是一種有效的揮發(fā)性添加劑，可控制具有不同晶相和形態(tài)的CsPbI3無機鈣鈦礦薄膜的結(jié)晶過程。
熱重分析結(jié)果表明，DMAI的升華對水分敏感，適當(dāng)?shù)臍夥沼兄贒MAI的去除。DMAI添加劑不會與CsPbI3的晶格形成合金。此外，CsPbI3鈣鈦礦中的DMAI殘留物可能會降低光伏性能和穩(wěn)定性。最終，基于苯基三甲基氯化銨鈍化的CsPbI3鈣鈦礦的效率高達(dá)19.03％。
The Role of Dimethylammonium Iodine in CsPbI3 Perovskite Fabrication: Additive orDopant?，Angew, 2019
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/anie.201910800
4. EES：彎折超過1w次！！！超柔性鈣鈦礦太陽能電池
鈣鈦礦材料因其機械柔韌性和高性能而具有巨大的潛力，可作為便攜式設(shè)備的光伏電源。然而，靈活性和效率需要進(jìn)一步提高以實現(xiàn)實際的可行性。韓國首爾國立大學(xué)Mansoo Choi和成均館大學(xué)Hyun Suk Jung團(tuán)隊通過改變基底厚度并應(yīng)用中性面概念研究了多晶鈣鈦礦薄膜的機械斷裂行為。這使能夠在超薄基板（?2.5μm）上制造出無裂紋的鈣鈦礦薄膜，并展示了高效率（17.03％）的超柔性太陽能電池，其在0.5 mm半徑下彎曲10,000次后仍具有前所未有的柔性。
對于大面積的柔性鈣鈦礦太陽能電池（1.2 cm2）而言，這是通過使用由金屬網(wǎng)格和導(dǎo)電聚合物組成的混合透明電極制造的，效率高達(dá)13.6％。通過使用保護(hù)層來實現(xiàn)中性面的概念，超柔鈣鈦礦太陽能電池即使在經(jīng)過100次壓皺循環(huán)后仍具有耐用性。該方法為制造用于便攜式電源的柔性鈣鈦礦太陽能電池鋪平了道路。
Ultra-flexibleperovskite solar cells with crumpling durability: Toward a wearable powersource
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/ee/c9ee01944h#!divAbstract
5. Nano Energy：缺陷工程改性介孔TiO2晶相結(jié)
眾所周知，缺陷工程是增強TiO2光吸收的有效手段。然而，由于缺陷位點的不可控，制得的TiO2材料在可見光區(qū)的活性依舊不高。針對這一問題，復(fù)旦大學(xué)趙東元院士課題組提出了一種簡便的限域還原途徑，以NaBH4為還原劑可控地向介孔TiO2晶相結(jié)微球（M-TiO2-PJs）中引入缺陷。
具體而言，M-TiO2-PJs孔道中NaBH4的限域熱解一方面使得缺陷的引入更容易，另一方面，利于M-TiO2-PJs介孔和晶相結(jié)結(jié)構(gòu)的保持。此外，通過改變還原溫度，缺陷會從納米晶體的表面遷移到晶相結(jié)界面，實現(xiàn)缺陷位置的調(diào)控。作者在300 ℃下進(jìn)行還原反應(yīng)，制得的缺陷介孔M-TiO2-PJs具有良好的介孔結(jié)構(gòu)，高的比表面積（約75.6 m2 g-1），大的孔容（0.36 cm3 g-1），無序化的表面以及緊密結(jié)合的銳鈦礦-金紅石相界面，在光催化水分解H2O方面展現(xiàn)出極高活性。
在可見光（λ> 400 nm）下，H2的產(chǎn)生率高達(dá)42.6μmolh-1（50 mg催化劑），在420和520nm處的表觀量子效率約為12.7％和2.8％，是迄今為止報道的TiO2基光催化材料中的最高值。此外，作者還將材料用于CO2還原，結(jié)果表明缺陷介孔M-TiO2-PJs對CO2分子具有吸附和活化作用，在可見光下還原CO2具有超強的CH4選擇性（57％）和產(chǎn)率（15 nmol h-1）。總而言之，此項研究為高性能光催化劑的合理設(shè)計提供了新的策略。
WeiZhang, Haili He, Yong Tian, Haoze Li, Kun Lan, Lianhai Zu, Yuan Xia, LinlinDuan, Wei Li, Dongyuan Zhao.Defect-engineering of mesoporous TiO2 microsphereswith phase junctions for efficient visible-light driven fuel production.Nano Enegy, 2019.
DOI:10.1016/j.nanoen.2019.104113
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285519308201
6. Nano Energy：等離子碳化荷葉用于能源和H2O的轉(zhuǎn)化
數(shù)百萬年以來，自然進(jìn)化創(chuàng)造了復(fù)雜的植物微結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了能源和水最有效的轉(zhuǎn)化和利用。近日，浙江大學(xué)薄拯教授等人以蓮花為原料，使用一步等離子體碳化和微觀結(jié)構(gòu)的表面納米工程，極大地提高了荷葉的光吸收能力，水傳導(dǎo)和蒸發(fā)速率。實驗結(jié)果表明，在沒有任何外部碳源的情況下，等離子體碳化處理后的荷葉表面上生成了垂直取向的石墨烯（VG）。
最終樣品的光子吸收率高達(dá)99.2％（約為原始荷葉的兩倍），具有集中式水通路，貫穿通道和超親水性，可實現(xiàn)超快的水傳輸（約為原始荷葉的5倍），并且具有可擴(kuò)展，低成本的生產(chǎn)潛力。荷葉/ VG蒸發(fā)系統(tǒng)在模擬太陽光下表現(xiàn)出高的太陽能轉(zhuǎn)換效率（約90％），極具競爭力。此外，荷葉/VG復(fù)合納米材料能用于污泥干燥和廢水處理，反映了上述納米技術(shù)改性的天然材料在可再生太陽能利用方面的巨大潛力。
YikuanTian, Huachao Yang, Shenghao Wu, Jianhua Yan, Kefa Cen, Tengfei Luo,Guoping Xiong, Yang Hou, Zheng Bo, Kostya (Ken)Ostrikov.
Beyondlotus: Plasma nanostructuring enables efficient energy and water conversion anduse. Nano Enegy, 2019.
DOI：10.1016/j.nanoen.2019.104125
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285519308328
7. ACS Nano：仿生磁性納米結(jié)構(gòu)用于針對淋巴瘤的診斷治療應(yīng)用
B-細(xì)胞淋巴瘤細(xì)胞依靠膽固醇維持著增殖和生存信號，因此對淋巴瘤細(xì)胞進(jìn)行靶向的膽固醇消耗是一種很有潛力的治療策略。美國西北大學(xué)Vinayak P. Dravid教授團(tuán)隊制備了一種仿生高密度脂蛋白磁性納米結(jié)構(gòu)(HDL-MNSs)，它可以結(jié)合具有高親和力的HDL受體和清除劑受體B1 (SR-B1)，進(jìn)而消耗腫瘤細(xì)胞的膽固醇。
而MNS的內(nèi)核可以在外部射頻場下產(chǎn)生熱量，誘導(dǎo)熱休克蛋白的表達(dá)從而激活抗原呈遞細(xì)胞，進(jìn)而實現(xiàn)適應(yīng)性的抗腫瘤免疫反應(yīng)。研究通過多種方式證明了S HDL-MNSs具有細(xì)胞特異性的靶向效果，可以有效地消耗膽固醇并誘導(dǎo)熱激活介導(dǎo)的抗腫瘤免疫反應(yīng)，同時也具有很好的MRI成像性能，是一種很好的針對于淋巴瘤的診療平臺。
AbhalaxmiSingh, Vinayak P. Dravid. et al. Biomimetic Magnetic Nanostructures: ATheranostic Platform Targeting Lipid Metabolism and Immune Response inLymphoma. ACS Nano. 2019
DOI:10.1021/acsnano.9b03727
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b03727
8. ACS Nano: Fe納米團(tuán)簇和單原子Fe催化劑顯著提高ORR催化活性
單原子催化劑具有電化學(xué)活性比表面積高、原子利用率高、可以降低成本的優(yōu)勢，是貴金屬基高效氧還原反應(yīng)催化劑的重要研究方向之一。然而，單原子催化劑的活性與理論仍有較大差距，且催化穩(wěn)定性和持久性有待提高。鑒于此，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院黃興研究員、華中科技大學(xué)王春棟副教授和美國內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校曾曉成教授等合作，制備了一種Fe納米團(tuán)簇和Fe單原子共存的Fe-N-C催化劑，顯著提升了ORR催化活性。
他們以1,3,5-三（4-氨基苯基）苯和對苯二甲醛為單體，首先通過溶劑熱法聚合物交聯(lián)制備了共價有機骨架化合物（COF），然后以Fe(NO3)3·9H2O為鐵源，通過浸漬還原制備得到Fe原子團(tuán)簇嵌入單分散Fe-N-C基體中的FeAC@FeSA-N-C催化劑，該催化劑的半波電位為0.912V（vs. RHE），性能明顯優(yōu)于商業(yè)級Pt/C催化劑（0.897 V）和大多數(shù)非鉑族金屬催化劑。納米團(tuán)簇和單原子共存的策略為提高催化劑的催化活性提供了一種新的思路。
XiangAo, Wei Zhang, Zhishan Li, Jian-Gang Li, Luke Soule, Xing Huang*,Wei-Hung Chiang, Hao Ming Chen, Chundong Wang*, Meilin Liu, and XiaoCheng Zeng*. Markedly Enhanced Oxygen Reduction Activity ofSingle-Atom Fe Catalysts via Integration with Fe Nanoclusters. ACS Nano, 2019.
DOI:10.1021/acsnano.9b05913
https://doi.org/10.1021/acsnano.9b05913
9. ACS Nano：線粒體內(nèi)兩親性肽的異質(zhì)組裝用于超分子癌癥治療
韓國科學(xué)技術(shù)院Sehoon Kim、蔚山國家科學(xué)技術(shù)研究院Sang Kyu Kwak和Ja-Hyoung Ryu合作，利用癌細(xì)胞線粒體內(nèi)的兩親性多肽的異質(zhì)組裝，構(gòu)建了具有精確的形態(tài)學(xué)和生物學(xué)特性的納米結(jié)構(gòu)。
實驗利用具有線粒體靶向特性的Mito-FF和Mito-FF在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行自組裝，發(fā)現(xiàn)二者的協(xié)同作用可以在體內(nèi)外引起癌細(xì)胞線粒體的破壞。這以工作充分證明了手性控制對生物系統(tǒng)內(nèi)肽的自組裝會有顯著影響，從而也為設(shè)計肽生物材料提供了一個新的有效策略。
M.T. Jeena, Sang Kyu Kwak, Sehoon Kim, Ja-Hyoung Ryu. et al. HeterochiralAssembly of Amphiphilic Peptides Inside the Mitochondria for SupramolecularCancer Therapeutics. ACS Nano. 2019
DOI:10.1021/acsnano.9b02522
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b02522
10. Adv. Sci.：非平面芳香烴誘導(dǎo)的DNA損傷用于選擇性殺傷癌細(xì)胞
化療藥物可以通過抑制癌細(xì)胞的DNA合成來阻止腫瘤的生長。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，許多平面多環(huán)芳烴(PAHs)衍生物可以通過與DNA交聯(lián)而產(chǎn)生抗癌活性。然而，由于這些多環(huán)芳烴對大多數(shù)腫瘤的治療效率和選擇性都較低，其實際應(yīng)用也受到了很大的限制。上海交通大學(xué)邱惠斌教授和劉培峰教授合作報道了一種具有抗癌特性的非平面多環(huán)芳烴[4] helicenium，與正常細(xì)胞相比，它對肝癌、肺癌和白血病細(xì)胞等都具有高度選擇性的細(xì)胞毒性。
因此，[4] helicenium對荷瘤小鼠的腫瘤生長有明顯的抑制作用，而對正常小鼠則無明顯副作用。實驗結(jié)果表明，[4] helicenium對腫瘤細(xì)胞DNA的損傷程度會高于正常細(xì)胞，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞周期阻滯和凋亡增加。這一研究充分揭示了多環(huán)芳烴在選擇性殺傷腫瘤細(xì)胞中的作用和分子機制，從而為腫瘤的精準(zhǔn)治療提供了有效的新策略。
YanZhou, Huibin Qiu, Peifeng Liu. et al. Selective Killing of Cancer Cells byNonplanar Aromatic Hydrocarbon-Induced DNA Damage. Advanced Science.2019
DOI:10.1002/advs.201901341
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.201901341
11. AOM: Rb摻雜CsPbBr3納米晶制備高效穩(wěn)定的藍(lán)光LED
鈣鈦礦納米晶顯示出高的光致發(fā)光量子產(chǎn)率（PLQYs）和從紫外到紅外的可調(diào)帶隙。但是，藍(lán)色鈣鈦礦發(fā)光二極管（LED）在施加偏壓的情況下會出現(xiàn)顏色不穩(wěn)定性。混合陰離子方法存在相分離問題，導(dǎo)致其光譜不穩(wěn)定。近日，多倫多大學(xué)Edward H.Sargent研究團(tuán)隊采用混合陽離子策略，在合成過程中將Rb+直接摻入CsPbBr3納米晶中。
其具有穩(wěn)定的光致發(fā)光，PLQY大于60％，可調(diào)發(fā)射波長從460到500 nm以及發(fā)射線寬窄（<25 nm）的藍(lán)色鈣鈦礦量子點（QD）。該策略保留了純溴晶體結(jié)構(gòu)，可在高達(dá)10 V的工作電壓下實現(xiàn)純色穩(wěn)定的電致發(fā)光，天藍(lán)色（490 nm）和深藍(lán)色的峰值外部量子效率（EQE）分別為0.87％和0.11％ （464 nm）。天藍(lán)色器件在EQE為0.75％時的亮度為93 cdm-2，這是迄今為止鈣鈦礦QD LED的最佳報道。
Sargent, E. H. et al.Spectrally Tunable and Stable Electroluminescence Enabled by Rubidium Doping ofCsPbBr3 Nanocrystals. AOM 2019.
DOI: 10.1002/adom.201901440
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adom.201901440
12. Small：PEG-PThy嵌段共聚肽納米制劑用于增強雙模成像和腫瘤靶向放射治療
基于現(xiàn)今的醫(yī)療健康背景，未來的醫(yī)療保健需要開發(fā)出新型的治療藥物，這種藥物不僅能夠提高診斷和監(jiān)測治療反應(yīng)，而且還能增加治療結(jié)果。基于此，蘇州大學(xué)鐘志遠(yuǎn)研究團(tuán)隊報道了一種基于聚乙二醇-b-聚甲狀腺素（PEG-PThy）嵌段共聚肽的通用又穩(wěn)定的納米制劑，用于增強單光子發(fā)射計算機斷層掃描/計算機斷層掃描(SPECT/CT)雙模成像和體內(nèi)靶向腫瘤放療。
通過L-甲狀腺素-N-羧酸酐（Thy-NCA）聚合制得的PEG-PThy表現(xiàn)出受控的Mn，碘含量高達(dá)49.2wt%，可自發(fā)形成65 nm大小的納米粒子。與臨床使用的碘海醇、碘克沙醇等造影劑相比，PThyN具有等滲性、低粘度和長循環(huán)時間的特性。雖然PThyN的體外CT衰減效果與碘海醇相當(dāng)，但它可大大增強了體內(nèi)血管系統(tǒng)和軟組織的CT成像。
PThyN可以使用cRGD肽進(jìn)行表面修飾，從而實現(xiàn)皮下B16F10黑色素瘤和原位A549肺腫瘤的CT增強成像。利用碘交換反應(yīng)的便利性，125I標(biāo)記的PThyN可使腫瘤的SPECT/CT成像和PThyN在體內(nèi)的生物分布檢測成為可能。此外，131I標(biāo)記和cRGD功能化PThyN對小鼠B16F10腫瘤有明顯的抑制作用(抑瘤率>89%)。這些聚甲狀腺納米粒子為各種疾病提供了一種獨特而通用的治療平臺。
Xiaolei Gu, Zhiyuan Zhong, Chao Deng, et al.Nanoagents Based on Poly(ethylene glycol)‐b‐Poly(l‐thyroxine)Block Copolypeptide for Enhanced Dual‐Modality Imaging and Targeted TumorRadiotherapy. Small, 2019.
https://doi.org/10.1002/smll.201902577
13. Small: 零維赤鐵礦量子點摻雜二維C3N4納米片用作高效芬頓反應(yīng)催化劑
芬頓反應(yīng)具有去除難降解有機污染物的高能力，在印染廢水、含油廢水、含酚廢水、焦化廢水、含硝基苯廢水、二苯胺廢水等廢水處理中有很廣泛的應(yīng)用。而高效、穩(wěn)定、低成本的催化劑是芬頓反應(yīng)大規(guī)模廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)。對于光驅(qū)動的芬頓催化劑，擁有高效分離的電荷和充分暴露的活性位點是非常重要的。零維和二維（0D/2D）雜化材料，比如量子點(QDs)/納米片(NSs)復(fù)合材料，由于具有高電荷遷移率和豐富的催化活性位點，是一種非常有潛力的光芬頓反應(yīng)催化劑。
近日，西北師范大學(xué)盧小泉教授團(tuán)隊通過簡單的化學(xué)反應(yīng)和隨后的低溫煅燒制備了一種零維赤鐵礦量子點摻雜二維超薄石墨化C3N4納米片復(fù)合材料(Fe2O3QDs/g-C3N4 NS)，這種具有0D/2D復(fù)合結(jié)構(gòu)的催化劑具有高表面積、豐富的活性位點以及較強的界面耦合效應(yīng)，而且二維平面納米片結(jié)構(gòu)為電荷傳輸提供了有效路徑，有利于加快電子/空穴對的分離和轉(zhuǎn)移，同時，高效的電荷遷移率可以促進(jìn)Fe(III)/Fe(II)的連續(xù)快速轉(zhuǎn)化，促進(jìn)H2O2的光催化與化學(xué)活化的協(xié)同效應(yīng)，因此對去除p-硝基苯酚具有優(yōu)異的催化性能。該工作為設(shè)計制備0D/2D復(fù)合催化劑用于多相催化領(lǐng)域提供了一個新的思路。
JunhuaXi, Hong Xia, Xingming Ning, Zhen Zhang, Jia Liu, Zijie Mu, Shouting Zhang,Peiyao Du*, Xiaoquan Lu*. Carbon-Intercalated 0D/2DHybrid of Hematite Quantum Dots/Graphitic Carbon Nitride Nanosheets as SuperiorCatalyst for Advanced Oxidation. Small, 2019.
DOI:10.1002/smll.201902744
https://doi.org/10.1002/smll.201902744
