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1. Sci. Adv.: 有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦薄膜化學(xué)組成的納米級(jí)成像

鉛基有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦（OIHP）太陽(yáng)能電池可實(shí)現(xiàn)超過(guò)20％效率。但是，在運(yùn)行條件下離子遷移率和/或有機(jī)物分解，結(jié)構(gòu)變化和偏析的影響仍需要進(jìn)一步研究。因此，開(kāi)發(fā)用于獲取晶粒到晶粒OIHP化學(xué)物質(zhì)的分析工具具有重要的意義。巴西坎皮納斯大學(xué)A. F. Nogueira和巴西同步加速器光實(shí)驗(yàn)室H. C. N. Tolentino等人使用同步加速器紅外納米光譜（nano-FTIR）繪制OIHP膜中的各個(gè)晶粒的圖像。

結(jié)果揭示了與孤立晶粒的納米級(jí)化學(xué)多樣性相關(guān)的振動(dòng)活動(dòng)的空間異質(zhì)性。可以得到CsFAMA和FAMA鈣鈦礦薄膜中各個(gè)晶粒的化學(xué)信息和局部組成的相關(guān)信息。在CsFAMA和FAMA薄膜中具有更強(qiáng)的nano-FTIR活性的納米顆粒可以分別歸屬為PbI₂和六邊形多型相。

Nanoscalemapping of chemical composition in organic-inorganic hybrid perovskite films,Science Advances 

https://advances.sciencemag.org/content/5/10/eaaw6619/tab-figures-data

2. Joule: 鈣鈦礦/硅串聯(lián)電池和TiC負(fù)載Pt納米簇電催化劑用于太陽(yáng)能水分解

開(kāi)發(fā)高效、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的光系統(tǒng)，利用陽(yáng)光將水分解成氫和氧，對(duì)未來(lái)利用可再生能源生產(chǎn)燃料和化學(xué)品至關(guān)重要，然而，目前高的成本限制了它們的廣泛應(yīng)用。近日，蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)的Michael Gr?tzel和南開(kāi)大學(xué)的羅景山教授課題組設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種高效的TiC負(fù)載Pt納米簇催化劑，用于析氫反應(yīng)，其負(fù)載約為Pt/C催化劑的1/5。

將其與用于ORR反應(yīng)的NiFe-層狀雙氫氧化物和首次由塊狀鈣鈦礦/硅太陽(yáng)能電池串聯(lián)系統(tǒng)組合,實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能分解水系統(tǒng)高達(dá)18.7%的轉(zhuǎn)換效率，是目前報(bào)道的利用高豐度廉價(jià)光吸收劑分解水系統(tǒng)的最高效率。該工作有利于進(jìn)一步促進(jìn)太陽(yáng)能光電催化產(chǎn)氫的廣泛應(yīng)用。

Jing Gao, Florent Sahli, Chenjuan Liu, Dan Ren, XueyiGuo, Jérémie Werner, QuentinJeangros, Shaik Mohammed Zakeeruddin, Christophe Ballif, Michael Gr?tzel,Jingshan Luo. Solar Water Splitting with Perovskite/Silicon Tandem Cell andTiC-Supported Pt Nanocluster Electrocatalyst. Joule, 2019.

DOI: 10.1016/j.joule.2019.10.002

https://doi.org/10.1016/j.joule.2019.10.002

3. Nat. Commun.：光誘導(dǎo)HB納米片釋放氫氣

近日，東京工業(yè)大學(xué)Masahiro Miyauchi，筑波大學(xué)Takahiro Kondo等通過(guò)在乙腈溶液中對(duì)二硼化鎂（MgB₂）進(jìn)行離子交換處理，簡(jiǎn)便的合成了硼化氫納米片（HB片）。吸收光譜和熒光光譜研究表明，該HB片的帶隙能為2.8 eV。第一性原理計(jì)算表明，2.8 eV處的光吸收是B和H軌道σ鍵態(tài)之間的電子躍遷。此外，DFT計(jì)算表明，另一個(gè)允許的躍遷是從B和H軌道的σ鍵態(tài)到反鍵態(tài)，間隙為3.8 eV。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，HB片在光輻照下會(huì)釋放大量的H₂，即使在溫和的環(huán)境條件下，這也會(huì)導(dǎo)致電子從σ鍵態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉存I態(tài)。輻照HB片釋放的H₂的量約占總質(zhì)量的8％，這表明與先前報(bào)道的金屬H₂存儲(chǔ)材料相比，該HB片具有較高的H₂存儲(chǔ)容量。

ReiyaKawamura, Nguyen Thanh Cuong, Takahiro Kondo,* Masahiro Miyauchi,* et al. Photoinducedhydrogen release from hydrogen boride sheets. Nat. Commun., 2019

DOI: 10.1038/s41467-019-12903-1

https://www.nature.com/articles/s41467-019-12903-1

4. Nat. Commun.：局部產(chǎn)生水合氫離子引起高pH環(huán)境中異常的HER行為

大多數(shù)電催化基礎(chǔ)研究都是以塊狀模型材料的實(shí)驗(yàn)和計(jì)算結(jié)果為基礎(chǔ)，這其中有些機(jī)理的理解中不適用于更具活性的納米結(jié)構(gòu)電催化劑。近日，阿德萊德大學(xué)喬世璋，Yao Zheng等研究了最簡(jiǎn)單和最典型的電催化過(guò)程，即析氫反應(yīng)，基于新中間體的鑒定，提出了一種納米材料的替代反應(yīng)機(jī)理，該機(jī)理不同于通常的塊體反應(yīng)機(jī)理。作者在不同條件下，對(duì)一系列納米材料進(jìn)行了原位拉曼光譜和電化學(xué)熱/動(dòng)力學(xué)測(cè)量。

研究發(fā)現(xiàn)，在塊體相中水合氫（H₃O⁺）濃度可忽略不計(jì)的高pH電解液中，水離解和氫吸附過(guò)程中，催化表面上會(huì)生成大量的H₃O⁺中間體。這些H₃O⁺中間體在納米結(jié)構(gòu)的催化表面上創(chuàng)建了獨(dú)特的酸性局部反應(yīng)環(huán)境，并削減了整個(gè)反應(yīng)的能壘。在納米結(jié)構(gòu)電催化劑上觀察到的這種現(xiàn)象解釋了它們?cè)诟遬H條件下廣泛觀察到的異常高活性行為。

XuesiWang, Chaochen Xu, Yao Zheng*, Shi-Zhang Qiao,* et al. Anomalous hydrogen evolutionbehavior in high-pH environment induced by locally generated hydroniumions. Nat. Commun., 2019

DOI: 10.1038/s41467-019-12773-7

https://www.nature.com/articles/s41467-019-12773-7

5. Angew：原子界面工程增強(qiáng)單原子Pt光催化產(chǎn)氫性能

在原子尺度上優(yōu)化光催化劑的結(jié)構(gòu)，促進(jìn)電子-空穴對(duì)的分離，對(duì)光催化劑性能的提高至關(guān)重要，但仍然具有挑戰(zhàn)性。近日，清華大學(xué)李亞棟，王定勝，中南大學(xué)雷永鵬，湖北工業(yè)大學(xué)Gang Zhou等通過(guò)在有缺陷的TiO₂載體上組裝單個(gè)Pt原子，得到了高效光催化劑Pt₁/def-TiO₂。

研究發(fā)現(xiàn)，除作為質(zhì)子還原位點(diǎn)外，單個(gè)Pt原子還促進(jìn)相鄰的TiO₂單元產(chǎn)生表面氧空位并形成Pt-O-Ti₃⁺原子界面。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和DFT計(jì)算表明，Pt-O-Ti₃⁺原子界面有效地促進(jìn)了光生電子從Ti₃⁺缺陷位點(diǎn)轉(zhuǎn)移到單個(gè)Pt原子，從而增強(qiáng)了電子-空穴對(duì)的分離。這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使Pt₁/def-TiO₂表現(xiàn)出高的光催化制氫性能，TOF高達(dá)51423 h^-1，比負(fù)載在TiO₂上的Pt納米顆粒催化劑高出591倍。

YuanjunChen, Yongpeng Lei*, Gang Zhou*, Dingsheng Wang*, Yadong Li*, etal. Engineering atomic interface by single Pt atoms for enhancedphotocatalytic hydrogen production. Angew. Chem. Int. Ed., 2019

DOI: 10.1002/anie.201912439

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201912439

6. AM: SrFeOx外延薄膜用于高密度電阻切換存儲(chǔ)器

電阻切換（RS）存儲(chǔ)器一直處于下一代非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)的最前沿。最近，一類(lèi)新型的過(guò)渡金屬氧化物（TMOs）作為RS存儲(chǔ)器的有希望的材料已經(jīng)出現(xiàn)，該TMOs在絕緣的褐鎂礦（BM）相和導(dǎo)電鈣鈦礦（PV）相之間表現(xiàn)出可逆的全相轉(zhuǎn)變。盡管如此，RS在這些TMOs中的微觀機(jī)制仍不清楚。此外，尚未報(bào)道具有同時(shí)高密度和優(yōu)異的存儲(chǔ)性能的RS設(shè)備。

新加坡國(guó)立大學(xué)Stephen J. Pennycook和華南師范大學(xué)Zhen Fan團(tuán)隊(duì)以SrFeO_x作為模型系統(tǒng)，可以直接觀察到PV SrFeO₃納米絲在ON狀態(tài)下形成并幾乎穿過(guò)BM SrFeO_2.5基體延伸，而在OFF狀態(tài)下破裂，這清楚地揭示了絲狀RS機(jī)制。納米絲的直徑約為10 nm，首次使Au/SrFeO_x/SrRuO₃ RS器件的尺寸縮小到100 nm。這些納米器件表現(xiàn)出良好的性能，包括高達(dá)約10⁴的開(kāi)/關(guān)比，超過(guò)10⁵ s的保持時(shí)間以及長(zhǎng)達(dá)10⁷個(gè)循環(huán)的耐久力。這項(xiàng)研究顯著提高了對(duì)表現(xiàn)出正相變的TMO中RS機(jī)制的理解，也證明了這些材料在高密度RS存儲(chǔ)器中使用的潛力。

NanoscaleTopotactic Phase Transformation in SrFeO_x Epitaxial Thin Filmsfor High‐DensityResistive Switching Memory. Adv. Mater. 2019, 1903679. 

DOI: 10.1002/adma.201903679

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201903679

7. Adv. Sci. 綜述：胞外囊泡在腫瘤免疫微環(huán)境和腫瘤免疫治療中的作用

幾乎所有的細(xì)胞都可以分泌胞外囊泡(EVs)。EVs可以將母體細(xì)胞的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和核酸遞送給受體細(xì)胞，因此EVs也起著細(xì)胞間通訊和分子轉(zhuǎn)移的中介作用。外泌體是EVs的一個(gè)小亞群，它會(huì)參與多種生理和病理過(guò)程，并且在腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移前就會(huì)參與腫瘤免疫微環(huán)境的重建。同時(shí)，來(lái)自腫瘤細(xì)胞和宿主細(xì)胞的外泌體也會(huì)介導(dǎo)參與它們的相互作用過(guò)程，從而影響癌癥治療的響應(yīng)性。而源于腫瘤的循環(huán)外泌體也被認(rèn)為是早期診斷腫瘤的一種非侵入性的生物標(biāo)志物。

基于外泌體的腫瘤治療也正逐漸發(fā)展成為一種很有前途的新型策略，可用于抑制腫瘤發(fā)展或者增強(qiáng)抗腫瘤免疫。蘇州大學(xué)周芳芳教授團(tuán)隊(duì)綜述了外泌體及其在調(diào)節(jié)免疫響應(yīng)中的關(guān)鍵作用和的治療應(yīng)用；同時(shí)也指出了當(dāng)前研究的一些局限性并對(duì)未來(lái)的研究方向進(jìn)行了展望。

FengXie, Fangfang Zhou. et al. Extracellular Vesicles in Cancer ImmuneMicroenvironment and Cancer Immunotherapy. Advanced Science. 2019

DOI:10.1002/advs.201901779

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.201901779

8. Adv. Sci.: 面向下一代醫(yī)療保健的自持續(xù)可穿戴紡織納米能源系統(tǒng)

可穿戴電子設(shè)備預(yù)示著未來(lái)的醫(yī)療監(jiān)控和康復(fù)將超越醫(yī)院的限制，而自供電傳感器和能量發(fā)生器是實(shí)現(xiàn)可穿戴系統(tǒng)自我可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵先決條件。基于紡織品的摩擦電動(dòng)納米發(fā)電機(jī)(TENG)是一種最佳的選擇，它可以清除人體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的低頻和不規(guī)則能量，作為自我可持續(xù)系統(tǒng)的能量來(lái)源。然而，大多數(shù)紡織品基TENGs (T-TENGs)的低輸出阻礙了它的實(shí)際應(yīng)用。

新加坡國(guó)立大學(xué)Chengkuo Lee教授課題組提出了一種簡(jiǎn)便通用的策略，用于增強(qiáng)基于紡織品的摩擦電動(dòng)納米發(fā)電機(jī)(TENG)的電流和充電速度。二極管增強(qiáng)的紡織品基TENG (D-T-TENG)的閉環(huán)電流可以通過(guò)25倍。D-T-TENG的柔軟、柔韌、輕薄的特性使其即使在隨機(jī)卷曲的情況下也能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的輸出。此外，將D-T-TENG嵌入衣服中通過(guò)藍(lán)牙傳感器供電，能夠用于濕度和溫度相應(yīng)。D-T-TENG能有效地從各種身體運(yùn)動(dòng)中收集能量，增強(qiáng)的電流能直接刺激神經(jīng)和肌肉，使其成為可穿戴的紡織品納米能源納米系統(tǒng)，有望用于下一代醫(yī)療保健應(yīng)用。

TianyiyiHe, Hao Wang, Jiahui Wang, Xi Tian, Feng Wen, Qiongfeng Shi, John S. Ho,Chengkuo Lee. Self‐Sustainable Wearable Textile Nano‐EnergyNano‐System (NENS) for Next‐GenerationHealthcare Applications. Advanced Science. 2019

DOI:10.1002/advs.201901437

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.201901437

9. Adv. Sci.：通過(guò)納米催化藥物自給O₂和H₂O₂以增強(qiáng)化學(xué)/化學(xué)動(dòng)力學(xué)聯(lián)合療法

化學(xué)/化學(xué)動(dòng)力學(xué)聯(lián)合療法是提高抗癌效率的一個(gè)非常有前景的策略。但是，大多數(shù)實(shí)體瘤中的低氧和少量H₂O₂的微環(huán)境嚴(yán)重限制了該治療方式的療效。于此，河北大學(xué)張金超教授和李振華副教授課題組聯(lián)合國(guó)家納米中心梁興杰研究員通過(guò)自下而上的方法構(gòu)建納米催化藥物CaO₂ @DOX@ZIF-67。

CaO₂ @DOX@ZIF-67可以同時(shí)提供O₂和H₂O₂，以提高化學(xué)/化學(xué)動(dòng)力療法。 在腫瘤內(nèi)的弱酸性環(huán)境中，CaO₂ @DOX@ZIF-67被分解以快速釋放類(lèi)Fenton催化劑Co²⁺和化學(xué)治療藥物阿霉素（DOX）。未保護(hù)的CaO₂與H₂O反應(yīng)生成O₂和H₂O₂。產(chǎn)生的O₂可緩解腫瘤中的缺氧，并進(jìn)一步提高DOX的療效。與此同時(shí)，生成的H₂O₂通過(guò)類(lèi)Fenton反應(yīng)與Co²⁺離子反應(yīng)生成劇毒的?OH，從而提高了化學(xué)動(dòng)力學(xué)治療。

Gao, S., Jin, Y., Ge, K., Li, Z., Liu,H., Dai, X., Zhang, Y., Chen,S., Liang, X., Zhang, J., Self‐Supply of O₂ and H₂O₂ by aNanocatalytic Medicine to Enhance Combined Chemo/Chemodynamic Therapy. Adv.Sci.2019,1902137. 

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.201902137

10. EES：基于碳復(fù)合材料的穩(wěn)定，便宜且可大規(guī)模制備的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池

鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（PSC）首次用于光伏（PV）領(lǐng)域已近十年，如今其性能已經(jīng)慢慢接近硅基PSC的性能。然而，貴金屬（特別是金）是制造電極最常用的材料，在最近五年中研究界已對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行了深入研究。

近日，都靈理工大學(xué)Federico Bella團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一篇關(guān)于PSC的綜述，描述了石墨烯和碳納米管（CNT）等碳基材料并對(duì)其進(jìn)行了功能化表征，碳也已開(kāi)始用作電子傳輸材料（ETM），在剛性和柔性基材上均具有優(yōu)異的效果。這篇綜述主要討論了碳基PSC的主要進(jìn)展和最新技術(shù)，突出并利用了碳的低成本，高電導(dǎo)率，化學(xué)穩(wěn)定性和可控孔隙率設(shè)計(jì)對(duì)于太陽(yáng)能電池的影響，以及未來(lái)所需要面臨的挑戰(zhàn)及可行性方案。

FedericoBella et al. Carbon-based materials for stable, cheaper and large-scaleprocessable perovskite solar cells.

DOI: 10.1039/C9EE02115A

https://doi.org/10.1039/C9EE02115A

11. AFM：由生物力學(xué)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)和調(diào)節(jié)的自供電離子導(dǎo)入經(jīng)皮給藥系統(tǒng)

帶反饋控制的經(jīng)皮給藥(TDD)系統(tǒng)因其獨(dú)特的便利、自我給藥和安全等優(yōu)點(diǎn)而引起了廣泛的研究和臨床興趣。在此，王中林院士研究團(tuán)隊(duì)提出了一種自供電可穿戴式離子電導(dǎo) TDD系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以通過(guò)生物力學(xué)運(yùn)動(dòng)獲取的能量來(lái)驅(qū)動(dòng)和調(diào)節(jié)，用于閉環(huán)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和治療。

這種可穿戴的摩擦電動(dòng)納米發(fā)電機(jī)(TENG)被用作運(yùn)動(dòng)傳感器和能量采集機(jī)，可以將生物力學(xué)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能，從而在不需要儲(chǔ)存能量的情況下進(jìn)行離子導(dǎo)入，而基于水凝膠的帶有并排電極的軟貼片則可實(shí)現(xiàn)無(wú)創(chuàng)離子導(dǎo)入TDD。在以染料為模型藥物的在豬皮上進(jìn)行的概念驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)成功地證明了該系統(tǒng)的可行性。這項(xiàng)工作不僅擴(kuò)展了TENG在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，而且還為非侵入性、電輔助TDD的閉環(huán)傳感和治療提供了具有成本效益的解決方案。

ChangshengWu, Peng Jiang, Zhong Lin Wang, et al. Self‐Powered Iontophoretic Transdermal Drug DeliverySystem Driven and Regulated by Biomechanical Motions. Adv. Funct. Mater.,2019.

https://doi.org/10.1002/adfm.201907378

12. Chem. Sci.：利用拉曼對(duì)光熱治療誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的分子信號(hào)通路進(jìn)行觀察

等離激元納米顆粒(NP)介導(dǎo)的光熱治療(PPTT)是一種很好的微創(chuàng)癌癥治療方法，目前也已經(jīng)發(fā)展到臨床試驗(yàn)的早期階段。而了解PPTT的細(xì)胞和分子響應(yīng)對(duì)提高其治療效果和臨床應(yīng)用進(jìn)展至關(guān)重要。南京大學(xué)朱俊杰教授、南京師范大學(xué)吳萍教授和蔡稱(chēng)心教授合作，將核靶向的金納米星(AuNSs)作為光熱試劑去特異性誘導(dǎo)癌細(xì)胞發(fā)生凋亡；同時(shí)Au NSs也可作為表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)的探針，對(duì)凋亡MCF-7細(xì)胞的時(shí)變SERS光譜進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

實(shí)驗(yàn)利用這一策略，對(duì)PPTT誘導(dǎo)凋亡的分子信號(hào)通路進(jìn)行了研究,包括細(xì)胞色素c的釋放,蛋白質(zhì)降解和DNA碎裂等。研究結(jié)果表明，PPTT誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡會(huì)經(jīng)歷一個(gè)線粒體介導(dǎo)的凋亡通路，而這一通路也被進(jìn)一步證實(shí)是由僅含BH3區(qū)域的蛋白BID啟動(dòng)的。這一研究不僅有助于提高對(duì)PPTT誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的分子機(jī)制的基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)，也有助于改善對(duì)PPTT的調(diào)控以進(jìn)一步推動(dòng)其臨床應(yīng)用。

YingfangXing, Ping Wu, Chenxin Cai, Jun-Jie Zhu. et al. Raman observation of amolecular signaling pathway of apoptotic cells induced by photothermaltherapy. Chemical Science. 2019

DOI:10.1039/C9SC04389F

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/sc/c9sc04389f#!divAbstract