1. Chem. Rev.：電化學(xué)NO傳感器：設(shè)計和表征原理
一氧化氮（NO）是具有重要生理意義的分子，其在體內(nèi)的濃度/活性的相關(guān)性，以及正常情況下在體內(nèi)的濃度和在某些疾病狀態(tài)下濃度如何波動仍然未知。盡管電化學(xué)方法最適合實時，連續(xù)地監(jiān)測NO，但必須對傳感器進行適當(dāng)?shù)男薷模源_保在具有挑戰(zhàn)性的生物環(huán)境中具有足夠的選擇性，靈敏度，感官相容性和生物相容性。
近日，北卡羅來納大學(xué)教堂山分校Mark H.Schoenfisch團隊總結(jié)了在生理環(huán)境中運行的電化學(xué)NO傳感器領(lǐng)域的最新研究進展。作者重點介紹了對傳感器的分析性能進行細(xì)致表征的研究工作。此外，作者匯編了基本建議，以為將來的電化學(xué)NO傳感器研究提供信息，并為傳感器設(shè)計進行交叉比較提供幫助。
MicahD. BrownMark and H. Schoenfisch*. Electrochemical Nitric Oxide Sensors:Principles of Design and Characterization. Chem. Rev., 2019
DOI:10.1021/acs.chemrev.8b00797
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrev.8b00797
2. Chem. Rev.：負(fù)載型金屬催化劑上的選擇性加氫：從納米粒子到單原子
選擇性催化加氫在石化和精細(xì)化工行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用，然而，當(dāng)?shù)孜镏型瑫r存在兩個或多個官能團時，選擇性加氫仍然具有挑戰(zhàn)性。“活性位點隔離”是應(yīng)對這一挑戰(zhàn)的有效策略，已經(jīng)開發(fā)出多種方法來進行位點隔離。近日，中科院大連化物所張濤，王愛琴等對這些方法進行了總結(jié)，包括在金屬表面吸附/接枝含N/S的有機分子；通過摻雜或強金屬-載體相互作用用金屬氧化物部分覆蓋活性金屬表面；將活性金屬納米顆粒限域在微孔或中孔載體；生成具有相對惰性的金屬（IB和IIB）或非金屬元素（B，C，S等）的雙金屬合金或金屬間化合物或核殼結(jié)構(gòu)；以及在可還原氧化物或惰性金屬上構(gòu)建單原子催化劑。
作者討論了每種隔離方法對炔烴/二烯生成單烯，α，β-不飽和醛/酮生成不飽和醇，以及硝基芳烴生成相應(yīng)的苯胺這三種類型的化學(xué)選擇性加氫反應(yīng)的優(yōu)點和缺點。作者還討論了影響催化活性/選擇性的關(guān)鍵因素，特別是活性位的幾何結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)，目的是理解開發(fā)高效和高選擇性氫化反應(yīng)及其它轉(zhuǎn)化反應(yīng)催化劑的基本原理。
LeileiZhang, Maoxiang Zhou, Aiqin Wang* and Tao Zhang*. Selective Hydrogenation overSupported Metal Catalysts: From Nanoparticles to Single Atoms. Chem. Rev.,2019
DOI:10.1021/acs.chemrev.9b00230
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrev.9b00230
3. Acc. Chem. Res.: 單級到多級結(jié)構(gòu)的球形介孔材料綜述
介孔材料是指孔徑介于2~50nm的一類多孔材料，具有極高的比表面積、規(guī)則有序的孔道結(jié)構(gòu)、狹窄的孔徑分布、孔徑大小連續(xù)可調(diào)等特點，在吸附、分離，尤其是催化領(lǐng)域具有具有巨大的應(yīng)用潛力，而且，這種材料的有序孔道可作為"微型反應(yīng)器"，在其中組裝具有納米尺度的均勻穩(wěn)定的"客體"材料后而成為"主客體材料"，由于其主、客體間的主客體效應(yīng)以及客體材料可能具有的小尺寸效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)等將使之有望在電極材料、光電器件、微電子技術(shù)、化學(xué)傳感器、非線性光學(xué)材料等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。其中，球形介孔材料（SMMs）因獨特的球形結(jié)構(gòu)而具有封閉的填充特性和最低的表面能，是一類極其重要的介孔材料，而且其已經(jīng)從簡單的球形單級結(jié)構(gòu)發(fā)展到復(fù)雜的半球形、核殼形、空心、卵黃殼形、多殼空心、束狀和類病毒結(jié)構(gòu)等多級結(jié)構(gòu)，然而可想而知，結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的增加也為精細(xì)化的設(shè)計和制備提出了巨大的挑戰(zhàn)。
近日，復(fù)旦大學(xué)趙東元院士和李偉老師綜述了從單級到多級結(jié)構(gòu)的球形介孔材料的合成方法以及重要應(yīng)用領(lǐng)域的研究進展，并從合成和應(yīng)用兩個方面分析了SMMs目前存在的挑戰(zhàn)和未來發(fā)展的方向，有利于促進球形介孔材料的進一步發(fā)展和應(yīng)用。
PengpengQiu, Bing Ma, Chin-Te Hung, Wei Li*, Dongyuan Zhao*.Spherical Mesoporous Materials from Single to Multilevel Architectures. Acc.Chem. Res.2019
DOI:10.1021/acs.accounts.9b00357
https://doi.org/10.1021/acs.accounts.9b00357
4. Nano Lett.: Mo摻雜調(diào)控PtNiMo八面體納米顆粒表面Ni組分提高氧還原反應(yīng)活性
貴金屬Pt催化劑的高成本和低儲量豐度是制約燃料電池廣泛應(yīng)用的一個重要因素，因此在保證催化劑性能的前提下，降低Pt用量進而降低成本勢在必行，而設(shè)計合成低Pt含量的Pt合金用于替代傳統(tǒng)的Pt催化劑是研究人員非常感興趣的方向之一。
近日，柏林工業(yè)大學(xué)Peter Strasser教授團隊制備了Mo摻雜八面體PtNiMo納米顆粒催化劑，研究發(fā)現(xiàn)，Mo優(yōu)先占據(jù)了各向異性八面體PtNi粒子的富Pt邊緣和頂點，Mo摻雜可以調(diào)控八面體表面上Ni的含量，進而提高催化劑的電催化活性，在MEA單燃料電池試驗中，在0.9 Vcell下，鉑的持續(xù)質(zhì)量活度為0.45 A/mgPt，并且具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。該工作為設(shè)計提高Pt合金納米顆粒催化劑的活性和穩(wěn)定性提供了一種新的思路。
F.Dionigi, C. Cesar Weber, M. Primbs, M. Gocyla, A. Martinez Bonastre, C. Sp?ri,H. Schmies, E. Hornberger, S. Kühl, J. Drnec, M. Heggen, J. Sharman, R. Edward Dunin-Borkowski, P.Strasser*. Controlling Near-Surface Ni Composition in OctahedralPtNi(Mo) Nanoparticles by Mo Doping for a Highly Active Oxygen ReductionReaction Catalyst. Nano Lett., 2019.
DOI:10.1021/acs.nanolett.9b02116
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.9b02116
5. Nano Lett.：卵黃殼結(jié)構(gòu)的金納米星-MOF材料用于協(xié)同化學(xué)-光熱治療
對光敏感的卵黃殼結(jié)構(gòu)納米粒(YSNs)是一種可被遠(yuǎn)程控制、對刺激敏感的診療平臺，它也為實現(xiàn)腫瘤的協(xié)同治療提供了一種高效的策略。中科院長春應(yīng)化所程子泳博士和林君研究員合作，以金納米星(Au star)為NIRII區(qū)的光熱“蛋黃”，以可生物降解的ZIF-8為殼層，成功構(gòu)建了一種新型的、刺激響應(yīng)型多功能YSNs。
實驗將化療藥物鹽酸阿霉素(DOX)包封入腔內(nèi)，其在微酸性腫瘤微環(huán)境中會因ZIF-8降解過程而表現(xiàn)出藥物的可控釋放行為。在1064 nm激光照射下，金納米星@ZIF -8 (Au@MOF)納米顆粒由于具有光熱和釋放藥物的特性，因此它表現(xiàn)出顯著的協(xié)同抗癌作用。此外，在近紅外區(qū)有強吸收的Au@MOF也具有近紅外熱成像和光聲(PA)成像的性能。
XiaoranDeng, Ziyong Cheng, Jun Lin. et al. Yolk?Shell Structured AuNanostar@Metal?Organic Framework for SynergisticChemo-photothermal Therapy in the Second Near-Infrared Window. Nano Letters.2019
DOI:10.1021/acs.nanolett.9b01716
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b01716
6. Nano Energy: 納米碳基ORR催化劑中邊緣和雜原子的作用
氧還原反應(yīng)（ORR）的緩慢動力學(xué)是燃料電池和可充電金屬空氣電池大規(guī)模實際應(yīng)用必須解決的問題。貴金屬Pt基催化劑雖然催化活性很高，然而其具有昂貴的價格及易中毒的缺點。越來越多的研究者開始對具有高活性和高穩(wěn)定性的非金屬催化劑進行研究，其中，雜元素?fù)诫s碳納米管是一種非常具有潛力的非金屬催化劑。
近日，中國科學(xué)院國家納米中心的智林杰研究員和澳大利亞阿德萊德大學(xué)的Wang Shaobin教授合作，通過納米切割技術(shù)，合成一系列具有可控邊緣含量的納米帶/納米管混合物，探討納米碳邊緣的作用。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)催化劑電導(dǎo)率大于70 S/m后，碳催化劑中邊緣含量提高有助于提高ORR的反應(yīng)活性，這是因為邊緣可以提高電子傳遞能力，而且，邊緣位點可以為雜原子摻雜提供錨定位點，兩者的協(xié)同效應(yīng)提高了催化劑的電催化活性。該工作為多孔炭基催化劑中邊緣的作用和設(shè)計制備高催化活性的催化劑提供了一種新的思路。
QiYang, Zhichang Xiao, Debin Kong, Taolin Zhang, Xiaoguang Duan, Shanke Zhou, YueNiu, Yudi Shen, Hongqi Sun, Shaobin Wang*, and Linjie Zhi*.New insight to the role of edges and heteroatoms in nanocarbons for oxygenreduction reaction. Nano Energy, 2019.
DOI:10.1016/j.nanoen.2019.104096
https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2019.104096
7. ACS Nano：2D/2D TMO/g-C3N4Z-型異質(zhì)結(jié)用于光催化產(chǎn)氫
自2008年王心晨教授將g-C3N4用于光催化產(chǎn)氫以來，g-C3N4一直被認(rèn)為是極具前景的可見光驅(qū)動的產(chǎn)氫材料。然而，載流子低效率的分離傳輸極大地限制了其產(chǎn)氫性能。針對這一問題，已有研究報道2D g-C3N4的2維結(jié)構(gòu)可以促進載流子的分離傳輸；構(gòu)建Z型異質(zhì)結(jié)能進一步加速2D g-C3N4的載流子分離。
基于上述研究背景，江蘇大學(xué)的Hui Xu和辛辛那提大學(xué)的Jingjie Wu等人通過2步煅燒法成功制備了2D g-C3N4 和 2D/2DTMO/g-C3N4 Z-型異質(zhì)結(jié)。其中，TMOs能促進塊體g-C3N4在濕潤環(huán)境下的水解，進而形成2Dg-C3N4。制備的2D/2D TMO/g-C3N4材料，尤其是2D/2D Co3O4/g-C3N4，具有極高的光催化產(chǎn)氫性能和量子效率。具體而言，2D/2D Co3O4/g-C3N4在>400 nm光照下的產(chǎn)氫速率約為370 μmol h-1，在405 nm處的表觀量子效率高達(dá)53.6 %。作者將高的產(chǎn)氫性能歸因于高的載流子分離效率及Z體系保持的高氧化還原能力。
HuiXu, Xiaojie She, Ting Fei, Yanhua Song, Daobin Liu, Hongping Li, Xiaofei Yang,Jinman Yang, Huaming Li, Li Song, Pulickel M. Ajayan, and Jingjie Wu.Metal Oxides Mediated Subtractive Manufacturing of Two-DimensionalCarbon Nitride for High Efficiency and High Yield Photocatalytic H2 Evolution.ACS Nano, 2019.
DOI：10.1021/acsnano.9b04443.
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b04443
8. ACS Catal.: 單分散Ag/Pd雙金屬納米顆粒催化劑用作高效加氫脫氯催化劑
氯酚常被用于農(nóng)藥殺蟲，但氯酚較難分解，大量的使用導(dǎo)致環(huán)境污染，嚴(yán)重危害水體和人類健康。電化學(xué)催化加氫脫氯是一種綠色高效的去除氯酚的手段。近日，重慶工商大學(xué)的蔣光明和弗吉尼亞大學(xué)的張森團隊通過油相一鍋法制備了單分散Ag/Pd雙金屬納米顆粒催化劑，研究發(fā)現(xiàn)，該催化劑的雙金屬組分優(yōu)化了反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物在催化劑表面的脫附脫附平衡，顯著提升了加氫脫氯性能，在氯酚去除領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。
YiyinPeng, Yiyin Peng, Meiyang Cui, Zhiyong Zhang, Song Shu, Xuelin Shi, John TylerBrosnahan, Chang Liu, Yulu Zhang, Perrin Godbold, Xianming Zhang, Fan Dong,Guangming Jiang, Sen Zhang. Bimetallic Composition-Promoted ElectrocatalyticHydrodechlorination Reaction on Silver-Palladium Alloy Nanoparticles. ACSCatal., 2019.
DOI:10.1021/acscatal.9b02282
https://doi.org/10.1021/acscatal.9b02282
9. AFM：相變納米材料—控制缺氧調(diào)節(jié)及增強光療
腫瘤缺氧會增強腫瘤對不同療法的抵抗力，尤其是氧氣介入的相關(guān)療法，如光動力治療（PDT）。近日，南京工業(yè)大學(xué)董曉臣研究團隊利用熱響應(yīng)相變材料（PCM）將超小二氧化錳（sMnO2）和有機光敏劑IR780共包，制備了IR780-sMnO2-PCM納米粒子用于控制腫瘤的缺氧調(diào)節(jié)及增強光療效果。
熱響應(yīng)PCM保護層不僅可以防止IR780的光降解，而且可以在激光照射下立即釋放分解內(nèi)源性H2O2，產(chǎn)生足夠的氧氣用于光動力治療。熒光顯像和光聲顯像均顯示由于在腫瘤靜脈注射過程中有效積聚，從而大大減輕了腫瘤缺氧現(xiàn)象。此外，與IR780-PCM納米粒子相比，在體內(nèi)聯(lián)合光熱療法（PTT）和PDT中抑制腫瘤生長方面表現(xiàn)出更好的性能。IR780- sMnO2-PCM納米粒子在控制腫瘤缺氧調(diào)節(jié)中具有廣泛的應(yīng)用前景，可以克服目前腫瘤治療的局限性。
ShichaoZhang, Xuejiao Song Xiaochen Dong, et al. Phase-Change Materials BasedNanoparticles for Controlled Hypoxia Modulation and Enhanced Phototherapy. Adv.Funct. Mater., 2019.
https://doi.org/10.1002/adfm.201906805
10. Adv. Sci.：可恢復(fù)β淀粉樣蛋白體內(nèi)穩(wěn)態(tài)的納米材料用于預(yù)防老年癡呆
β淀粉樣蛋白(Aβ)的聚合被認(rèn)為是引起老年癡呆癥(AD)的主要原因。然而,目前用于靶向Aβ的疾病治療策略往往效果不佳，這是由于在AD的晚期階段會造成不可逆轉(zhuǎn)的損傷,因此要在Aβ的形成早期給與治療。中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院放射醫(yī)學(xué)研究所黃帆博士、南開大學(xué)馮喜增教授和史林啟教授合作、以熱休克蛋白為靈感，設(shè)計了一種基于混合殼層聚合物膠束(MSPM)的自組裝納米材料，用于AD的預(yù)防治療。
該納米材料具有疏水性的表面域，可以有選擇性地捕捉Aβ肽進而有效地抑制Aβ聚合，從而顯著減少由Aβ介導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞毒性。并且該納米材料在吸附Aβ形成復(fù)合物后可以很容易地被小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬,從而提高對Aβ的清除效果。因此,該納米材料可以顯著緩解由Aβ誘發(fā)的炎癥，對認(rèn)知缺陷的 APP / PS1轉(zhuǎn)基因老鼠也有很好的治療效果。
HuiruYang, Fan Huang, Xizeng Feng, Linqi Shi. et al. Heat Shock Protein InspiredNanochaperones Restore Amyloid-β Homeostasis forPreventative Therapy of Alzheimer’s Disease. Advanced Science.2019
DOI:10.1002/advs.201901844
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.201901844
11. AFM：木頭+原位3D微波加熱法制備炭負(fù)載高分散金屬氧化物納米顆粒
炭負(fù)載的金屬氧化物納米顆粒（MONPs）在食品、醫(yī)藥、化妝品、傳感器等領(lǐng)域具有廣泛地應(yīng)用前景。由于目前常用的高溫合成法制備的MONPs存在尺寸不均勻，易團聚等問題，極大限制了MONPs廣泛實際應(yīng)用。
鑒于此，美國馬里蘭大學(xué)的胡良兵教授團隊采用以3D碳化木（C-木材）為主體，通過原位3D微波加熱法制備了碳負(fù)載的金屬氧化物納米顆粒，其中，碳載體不僅可以提供良好的電子傳遞路徑，而且還可以防止MONPs團聚生長，制備的MONPs分散均勻，尺寸均一，且通過調(diào)節(jié)輻射時間可控制納米顆粒的尺寸，極大地簡化了制備工藝流程。該原位3D微波加熱法為合成超細(xì)金屬氧化物納米顆粒提供了一種新的思路。
GengZhong, Shaomao Xu, Chaoji Chen, Dylan Jacob Kline, Michael Giroux, Yong Pei,Miaolun Jiao, Dapeng Liu, Ruiyu Mi, Hua Xie, Bao Yang, Chao Wang, Michael R.Zachariah, Liangbing Hu*. Synthesis of Metal Oxide Nanoparticles byRapid, High‐Temperature3D Microwave Heating. Adv. Funct. Mater., 2019.
DOI:10.1002/adfm.201904282
https://doi.org/10.1002/adfm.201904282
12. Small: 水凝膠犧牲模板法制備具有分級多孔結(jié)構(gòu)的MOFs材料用作生物酶載體
金屬有機框架材料（MOFs）是一種有機-無機雜化材料，也稱配位聚合物(coordination polymer)，它兼有無機材料的剛性和有機材料的柔性特征，具有孔道結(jié)構(gòu)均一可控、比表面積大等優(yōu)點，在能源、催化、醫(yī)藥等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。由于其具有均一的孔道結(jié)構(gòu)，MOF也是生物酶的理想載體，可用于靶向治療生物醫(yī)藥，但是數(shù)MOFs材料的孔徑一般小于2 nm，不利于生物酶的擴散運輸，因此，制備具有分級孔結(jié)構(gòu)的MOFs材料具有重要意義。
近日，北京化工大學(xué)的譚天偉院士團隊通過模板法制備了具有分級多孔結(jié)構(gòu)的新型MOFs材料，他們以水楊酸、三聚氰胺為水凝膠前驅(qū)體，與MOF前體共混后通過反相乳液聚合法合成水凝膠和MOFs復(fù)合材料，再通過簡單的熱水溶解去除水凝膠模板，制備得到同時具有微孔和介孔結(jié)構(gòu)的MOFs材料，介孔孔徑為16.2-27.5 nm，比表面積介于1030.1-1431.4 m2/g之間。他們巧妙地利用了水凝膠模板的熱不穩(wěn)定性，工藝簡單，將葡萄糖氧化物酶（GOx）和辣根過氧化物酶（HRP）負(fù)載到該MOFs材料中，顯著提高了酶的催化效率，該MOFs材料在生物醫(yī)藥載體領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
KaipengCheng, Frantisek Svec, Yongqin Lv*, Tianwei Tan*.Hierarchical Micro- and Mesoporous Zn-Based Metal-Organic Frameworks Templatedby Hydrogels: Their Use for Enzyme Immobilization and Catalysis of KnoevenagelReaction. Small, 2019.
DOI:10.1002/smll.201902927
https://doi.org/10.1002/smll.201902927
