1. JACS：乏氧激活的PEG化適配體/抗體用于提高特異性癌癥成像
作為分子識別探針，適配體和抗體在癌癥的診斷和治療中起著至關重要的作用。但是，它們的識別能力是基于疾病細胞中靶標的過度表達，而不是靶標的排他性，后者可能導致on-target off-tumor效應。為了解決該局限性，湖南大學譚蔚泓院士和中科院化學研究所方曉紅研究員合作報道了一種新策略來開發有條件的適體配合物以識別其細胞表面靶標，但只能在選擇性激活后才能識別，該激活是由疾病微環境的特征所確定的，如該項工作選擇腫瘤缺氧。
該條件適配體是將適配體與對缺氧有反應的PEG5000-偶氮苯-NHS結合的結果，PEG在此處充當條件識別的籠蔽部分。更具體地說，籠蔽部分在完整的結合物中無反應并阻止靶標識別。但是，在連二亞硫酸鈉存在或低氧（<0.1% O2）下或在腫瘤微環境中，籠蔽部分會通過允許條件識別細胞表面靶標而作出反應，從而降低on-target off-tumor效應。該工作還證實該策略可用于開發條件抗體。因此，這項研究展示了一種有效策略，用于開發基于適配體/抗體的診斷探針和治療藥物用于具有獨特的低氧微環境的癌癥。
FangZhou, Ting Fu, Qin Huang, Hailan Kuai, LiutingMo, Honglin Liu, Qianqian Wang, Yongbo Peng, DongmeiHan, Zilong Zhao, Xiaohong Fang, and WeihongTan. Hypoxia-Activated PEGylated Conditional Aptamer/Antibody for CancerImaging with Improved Specificity. Journal of the American Chemical Society,2019.
DOI:10.1021/jacs.9b05063
https://doi.org/10.1021/jacs.9b05063
2. JACS：利用三維腫瘤球體對可被乏氧激活的銥(III)光敏劑的光毒性進行研究
在用于抗癌治療的分子當中，光動力治療試劑是非常重要的一員。由于光敏劑的治療活性是需要被光激發從而在腫瘤中特異性產生的，因此即使是被全身性給藥，它們對正常器官的毒性也可以被很好地預防。一般來說，光敏劑是通過與分子氧發生光激活反應從而產生活性氧進而發揮其治療作用。因此，在實體腫瘤中的O2不足會大大降低它們的治療效果，這也使得開發不依賴于氧氣的光敏劑變得至關重要。
天主教魯汶大學Benjamin Eliast和Olivier Feron教授合作開發了一種基于Ir(III)的光敏劑分子，它們可以在無氧條件下通過I型光動力過程產生活性氧。實驗也利用相關的生物模型中證明了這些分子的光毒性。結果發現，即使在乏氧條件下，在線粒體中積累的藥物也會使得細胞活力發生急劇下降。最后研究也利用三維腫瘤球體模型對光的激活和耗氧量對藥物活性的影響進行了說明。
RobinBevernaegie, Olivier Feron, Benjamin Elias. et al. Exploring the Phototoxicityof Hypoxic Active Iridium(III)-Based Sensitizers in 3D Tumor Spheroids. Journal of theAmerican Chemical Society. 2019
DOI:10.1021/jacs.9b07723
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b07723
3. JACS: Fe和Mo催化甲烷脫氫芳構化反應的活性比較
為了便于甲烷氣體的運輸一般先轉化為CO和H2，然后進行液化運輸。而甲烷芳構化反應（6CH4? C6H6+ 9H2）（簡稱MDA）利用具有形貌選擇性的Mo/Zeolite催化劑直接將甲烷轉化為可運輸的液體，非常適合小規模甲烷的液化轉化。而且，甲烷芳構化反應還可用于探測天然氣資源，以及生產需求量日益增長的芳烴，填補石腦油裂解產量下降所造成的空白。催化直接甲烷脫氫芳構化(MDA)的催化劑目前最好的是沸石載體Mo催化劑，Mo的表現優于其他過渡金屬(TMs)。
近日，新加坡國立大學的Swee Ching Tan等通過將Fe和Mo負載在HZSM-5沸石上來直接比較解釋Mo催化劑的優越性。為了確定賦予Mo優異性能的最重要因素，結合催化測試和理論計算，使用X射線吸收光譜(XAS)技術進行了詳細的表征。研究發現，Mo催化劑中單、二聚體活性位點的豐度越高，其在甲烷中的越容易滲碳，而且脫氫活化能的能壘越低，這解釋了其催化性能優異的原因。另外，提出了一種CO預處理方法，使Fe更容易滲碳，從而提高了Fe的催化性能。
Ina Vollmer, Samy Ould-Chikh,Antonio Aguilar-Tapia, Guanna Li, Evgeny A Pidko, Jean-Louis Hazemann, FreekKapteijn, Jorge Gascon. Activity descriptors derived from comparison of Mo andFe as active metal for methane conversion to aromatics. Journal of the AmericanChemical Society, 2019.
DOI: 10.1021/jacs.9b09710
https://doi.org/10.1021/jacs.9b09710
4. JACS: 通過單向擴展增強環電子受體的性能
北京大學占肖衛團隊設計并合成了基于單向延伸的稠合8環非富勒烯受體AOIC和雙向延伸的稠合11環電子受體IUIC2，并與它們的本體稠合5環電子受體F5IC進行了比較。它們具有相同的電子接受基團和烷基苯基側鏈，同時具有不同的稠環電子給體單元。核心擴展從5擴展到11會提高能量水平，使吸收光譜紅移，并減小帶隙。
相對于F5IC和雙向IUIC2，單向擴展AOIC具有最高的移動性（2.1×10-3 cm2 V-1 s-1）。與供體PTB7-Th混合后，基于AOIC的有機光伏電池的效率為13.7％，遠高于基于F5IC的電池（5.61％）和基于IUIC2的電池（4.48％）。
EnhancingPerformance of Fused-Ring Electron Acceptor by Unidirectional Extension，Am. Chem. Soc. 2019
DOI: 10.1021/jacs.9b08988
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.9b08988
5. JACS: 具有Dirac半金屬行為的新型三維亞硫化物Ir2In8S
狄拉克（Dirac）和韋爾（Weyl）半金屬具有奇異的準粒子，它們具有非常規的傳輸特性，例如高磁阻和載流子遷移率。近年來，從現有數據庫中可以看到大量新近預測的拓撲半金屬。但是，實驗驗證通常滯后于這種預測。常見原因是綜合困難或預測階段的穩定性。美國西北大學Mercouri G.Kanatzidis團隊報道了I型狄拉克半金屬Ir2In8S的合成，這是一種具有新結構類型的空氣穩定化合物。
該材料在電子結構中沿布里淵區的Γ-Z方向具有兩個Dirac交叉。我們進一步表明，Ir2In8S在1.8 K時具有?10,000 cm2/Vs的高電子載流子遷移率。Ir2In8S憑借其易于生長的晶體，新穎的結構類型和引人注目的電子結構，引入了一種新的材料系統來研究拓撲半金屬，并推動了拓撲材料領域的發展。
Anew three-dimensional subsulfide Ir2In8S with Dirac semimetal，
J.Am. Chem. Soc. 2019
DOI: 10.1021/jacs.9b10147
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.9b10147
6. JACS：8電子超原子納米團簇的熒光和電子動力學
[Au25(SR)18]-和[Au13(dppe)5Cl2]3+（dppe = 1,2-雙（二苯基膦基）乙烷）納米團簇均具有13個原子的二十面體內核，是8e超原子，但是它們的發射特性和時間分辨電子動力學差異很大。近日，堪薩斯州立大學Christine M. Aikens等將實驗和理論結合，闡明了這兩個具有相似內核的納米團簇在發光方面的相似之處和不同之處。
作者首次從理論上闡明了[Au13(dppe)5Cl2]3+的光動力學性質。與較弱的[Au25(SR)18]-雙發光峰（此處建模為[Au25(SH)18]-）相比，[Au13(dppe)5Cl2]3+具有單個強發射峰。作者發現其強發射狀態是由S1狀態的去激發引起的，類似于[Au25(SH)18]-。理論和實驗都顯示了該狀態的壽命是微秒級的。作者還觀察到[Au13(dppe)5Cl2]3+及其模型化合物[Au13(pe)5Cl2]3+（pe = 1,2-雙（膦）乙烷）的較高激發態的衰減時間短于[Au25(SH)18]-的相應狀態的壽命；發生這種情況的原因是，與[Au25(SH)18]-中約0.6 eV的能隙相比，[Au13(dppe)5Cl2]3+中分離簡并的未占據軌道集的能隙僅為?0.2 eV。
K.L. Dimuthu M. Weerawardene, Christine M. Aikens*, et al. Luminescenceand Electron Dynamics in Atomically Precise Nanoclusters with 8 SuperatomicElectrons. J. Am. Chem. Soc., 2019
DOI: 10.1021/jacs.9b07626
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b07626
7. AM：金屬基配位聚合物策略合成原子薄多孔的金屬氧化物納米片
多孔2D金屬氧化物作為儲能和催化劑的功能材料，已顯示出廣闊的前景。盡管這些材料具有高的性能，但其加工仍受到模板，封端劑或高溫的挑戰；且這些材料還存在過高的厚度和低產量等問題。近日，悉尼新南威爾士大學Sajjad S. Mofarah，Pramod Koshy，日本國立材料科學研究所EsmaeilAdabifiroozjaei等報道了一種基于金屬的配位聚合物（MCP）策略，可合成厚度低至兩單位晶胞的多晶，多孔，金屬氧化物（MO）納米片。
作者首先在室溫下將體相層狀MCP（基于Ce，Ti，Zr的MCP）快速剝落成原子薄的MCP，然后在去除水溶液中的有機連接基后轉變為有孔的二維MOs。此外，作者使用過渡金屬的前體修飾納米片帶隙，從而優化了多孔納米片光催化性能。該工作引入了一種簡單，高產率，室溫且無模板的方法來合成具有高水平功能的超薄多孔納米片。
SajjadS. Mofarah,* Esmaeil Adabifiroozjaei, Pramod Koshy,* et al. Coordination Polymer toAtomically Thin, Holey, Metal‐Oxide Nanosheets for Tuning Band Alignment. Adv. Mater. 2019,
DOI: 10.1002/adma.201905288
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201905288
8. ESM綜述：雙離子電池—一類新興的可替代充電電池
由于人們對可再生能源和可持續能源的需求不斷增加，儲能技術的發展正在蓬勃發展。盡管鋰離子電池（LIBs）已經是在現代社會發揮重要作用的成熟技術，但地殼中鈷和鋰資源的匱乏限制了其未來更加廣泛的應用。近年來，基于不同化學成分組合的雙離子電池（DIB）作為一類新興的儲能系統而備受關注。傳統的DIB采用石墨作為電極，有機溶劑和鋰鹽的組合作為電解質。
這種電池構造具有高工作電壓（>4.5Vvs.Li/Li+）、潛在的高能量密度、高安全性和低成本等不可比擬的優勢。但是，同時也存在著插層型石墨電極容量有限、大陰離子插層危及循環穩定性、溶劑共嵌入和高壓下電解質分解等問題。在本文中，華盛頓大學曹國忠對近年來雙離子電池的研究進展進行了概括總結，并重點指出目前正、負電極和電解液的研究中存在的挑戰。
YimingSui, Guozhong Cao et al, Dual-Ion Batteries: the emerging alternativerechargeable batteries, Energy Storage Materials, 2019
DOI: 10.1016/j.ensm.2019.11.003
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405829719310384?dgcid=rss_sd_all#!
9. Nano Energy: 有機VOx原位構建梯度異質結以高效穩定鈣鈦礦太陽能電池
南京郵電大學黃維院士，Wenzhen Lv和Runfeng Chen團隊通過低溫退火原位構建了基于PEDOT：PSS/ PEDOT：PSS-VOx的梯度異質結（GHJ），并將其用作倒置PSC的HTL。通過在旋涂過程中將少量三異丙氧基釩氧化物異丙醇溶液摻入PEDOT：PSS溶液中而制造的這種GHJ結構可以有效地促進電荷分離并提高電荷提取效率，從而在使得PSC的Voc達1.02 V，并且效率（PCE）升到18.0％。
由于在主要在HTL的表面上形成高功函數VOx之后，與PEDOT：PSS層相比，疏水性更高的表面和更低的酸度，基于GHJ的PSC表現出出色的長期穩定性。這些結果說明了在使用有機VOx前體的梯度結構中原位形成的VOx修飾的HTL的明顯優勢，為構建高效高效且穩定的倒置PSC的GHJ提供了重要指導。
Insitu Construction of Gradient Heterojunction using Organic VOx Precursor forEfficient and Stable Inverted Perovskite Solar Cells
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285519309516
10. Nano Letters: 天然空隙空間實現硅基負極最大體積容量
體積能量密度被視為發展新一代高比能電池的關鍵因素之一。雖然體積能量密度這一指標如此重要，但有關提升體積能量密度的工作還比較少。硅基材料憑借其高理論比容量而被視為新一代鋰離子電池的負極材料。然而，硅基負極在電化學循環過程中巨大的體積膨脹限制了其體積比容量的提升，這也成為發展高載量硅基負極的瓶頸。
在本文中，韓國蔚山科技研究所的Jungki Ryu和Hyun-Wook Lee等利用多孔硅模板中的天然內部孔隙有效緩解了重復充放電過程中的體積膨脹。由于原位透射電子顯微鏡分析可以精確測定硅的膨脹率因此為尋找硅/石墨復合材料的最佳含量提供了分析模型。他們發現天然空隙中的硅的內孔有效容納了體積膨脹，使硅的負載量可以突破傳統的13-14%而高達42%。因此，該工作所設計的硅負極可以提供978mAh/cm3的容量。這種利用天然豐富的模板輔助材料抑制體積膨脹的策略為高容量電池的高性價比制造開辟了新的途徑。
SuJeong Yeom, Junki Ryu, Hyun-Wook Lee et al, Native Void Space for MaximumVolumetric Capacity in Silicon-Based Anodes, Nano Letters, 2019
DOI:10.1021/acs.nanolett.9b03583
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b03583
11. AOM: 小分子摻雜電子注入層實現高效全溶液鈣鈦礦發光二極管
金屬鹵化物鈣鈦礦因其高色純度和易溶液加工特性在發光二極管領域引起研究人員廣泛的關注。然而，大多數鈣鈦礦發光二極管（PeLED）在鈣鈦礦層的頂部均通過熱沉積方法制備電荷傳輸層（CTL）。為了實現低成本PeLED和其可擴展制備，全溶液器件工藝是最為迫切解決的問題。
近日，上海大學楊緒勇聯合四川大學趙德威通過在PFN電子注入層中摻入TPBi分子制備了高性能全溶液PeLED（最大亮度為9875 cd m-2，最大電流效率為10.41 cd A-1，最大EQE為3.19％）。由于鈣鈦礦前驅體溶劑和PFN的溶劑是正交的，因此溶液法制備CTL過程不會破壞鈣鈦礦膜。TPBi摻雜到PFN中，增強了電子注入的能力，并且，由于鈣鈦礦和PFN的功函數差異減小，因電荷轉移而引起的鈣鈦礦膜的發射猝滅也得到了抑制。該工作為開發全溶液方案的PeLED提供了有效的方法。
Yang, X. Zhao, D. et al. EfficientAll-Solution-Processed Perovskite Light-Emitting Diodes Enabled bySmall-Molecule Doped lectron Injection Layers. AOM 2019.
DOI: 10.1002/adom.201900567
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adom.201900567
