1. Nature Commun.：一種基于疫苗的納米系統(tǒng)用于提高腫瘤免疫治療
免疫檢查點(diǎn)阻斷(ICB)免疫治療的應(yīng)答率不理想，嚴(yán)重限制了其作為腫瘤治療的臨床應(yīng)用。在此，武漢大學(xué)張先正等人通過將Cd274的siRNA整合到商品化的人乳頭瘤病毒(HPV)L1(HPV16 L1)蛋白中，生成了一個基于疫苗的納米系統(tǒng)。
本文要點(diǎn)：
1）該納米系統(tǒng)具有良好的生物安全性，提高了抗腫瘤免疫治療的療效。
2）HPV16 L1蛋白通過I型干擾素途徑激活先天免疫，與ICB聯(lián)合治療時(shí)顯示出有效的抗癌作用。
3）對于可切除以及不可切除的乳腺腫瘤，該納米系統(tǒng)減少了71%的腫瘤復(fù)發(fā)，并將無進(jìn)展生存期延長了67%。
4）最重要的是，該納米系統(tǒng)在具有不同抗原負(fù)載的各種轉(zhuǎn)基因乳腺癌模型中成功誘導(dǎo)了高應(yīng)答率。這種以基于疫苗的納米系統(tǒng)所激發(fā)的強(qiáng)大免疫刺激可能是顯著改進(jìn)當(dāng)前ICB免疫治療的一種途徑。
Di-Wei Zheng, et al. A vaccine-based nanosystem for initiating innate immunity and improving tumor immunotherapy, Nat. Commun., 2020.
DOI: 10.1038/s41467-020-15927-0
https://doi.org/10.1038/s41467-020-15927-0
2. Joule：通過結(jié)構(gòu)工程減輕鈣鈦礦太陽能電池中真空和照明引起的降解
鈣鈦礦太陽能電池（PSC）具有高的比功率，高的堆垛包裝效率，低的處理成本以及對環(huán)境威脅（高能量和帶電粒子輻射）的高度耐受性，是空間發(fā)電的有希望的候選者。然而，在太空中遇到的真空會導(dǎo)致鈣鈦礦除氣，引起對其長期穩(wěn)定性的關(guān)注。瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室Yan Jiang，Fan Fu等人就此展開研究。
本文要點(diǎn)：
1) 研究發(fā)現(xiàn)，由于鈣鈦礦相變和離子加速，在操作過程中將壓力從9×104 Pa降低到5×103 Pa，PSC（ITO/SnO2/鈣鈦礦/Spiro-MeOTAD/Au）降解速度加快了十倍。鈣鈦礦頂部層的氣體滲透性以及電荷傳輸層和相關(guān)界面處的離子移動引起的化學(xué)反應(yīng)是兩個關(guān)鍵因素。
2）因此，開發(fā)了一種PSC結(jié)構(gòu)（ITO/PTAA/鈣鈦礦/PCBM/ZnO/AZO/[Ni/Al網(wǎng)格]），可有效緩解真空和光照誘導(dǎo)的降解途徑。在5×103 Pa的100 mW cm-2照度下，使PSC能夠?qū)崿F(xiàn)0.007％/h的低PCE損失率，在最大功率點(diǎn)工作超過1,037 h。
Yan Jiang et al, Mitigation of Vacuum and Illumination-Induced Degradation in Perovskite Solar Cells by Structure Engineering，Joule, 2020.
https://doi.org/10.1016/j.joule.2020.03.017
3. Matter綜述：全固態(tài)電池中鋰枝晶的生長機(jī)制、抑制策略和表征
盡管枝晶生長阻礙了鋰在全固態(tài)電池中的進(jìn)一步應(yīng)用，但因其最低的電化學(xué)電位和較高的容量，鋰金屬作為全固態(tài)電池負(fù)極材料仍然受到越來越多的關(guān)注。大量的研究表明，枝晶問題在ASLBs中廣泛存在，且機(jī)理復(fù)雜。有鑒于此，美國東北大學(xué)祝紅麗教授對ASLBs中Li枝晶的熱力學(xué)、動力學(xué)、電化學(xué)、化學(xué)機(jī)械、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和表征進(jìn)行了系統(tǒng)和深入的解讀。
文章要點(diǎn)：
1）作者總結(jié)了枝晶的形成和擴(kuò)展機(jī)理包括：（1）有機(jī)固體聚合物電解質(zhì)（尖端枝晶生長，枝晶的橫向生長，亞表層結(jié)構(gòu)引發(fā)的枝晶生長以及Li|SE界面電荷重分布加速枝晶形成）；（2）無機(jī)固體陶瓷或玻璃電解質(zhì)（不連續(xù)界面接觸誘導(dǎo)枝晶生長，晶界誘導(dǎo)Li枝晶滲透，固體陶瓷或玻璃電解液中的鍍鋰，相間效應(yīng)引起的枝晶生長）。
2）作者在枝晶生長機(jī)制的基礎(chǔ)上，總結(jié)了抑制枝晶生長的各種策略包括：（1）聚合物基復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)對鋰樹枝晶的抑制作用（非離子導(dǎo)電陶瓷填料復(fù)合電解質(zhì)，離子導(dǎo)電填料的混合電解質(zhì)復(fù)合）（2）固體電解質(zhì)和鋰金屬的優(yōu)化（固體陶瓷和玻璃電解質(zhì)的優(yōu)化，鋰金屬負(fù)極的優(yōu)化）；（3）界面緩沖層（亞穩(wěn)界面層，人工界面層）。
3）為了更好地理解固態(tài)電池中的樹枝晶，作者綜述了先進(jìn)的表征技術(shù)包括：電化學(xué)表征；原位掃描電鏡和光學(xué)顯微鏡表征；中子深度剖面(NDP)；同步輻射X射線成像；核磁共振(NMR)。
4）為了將鋰金屬用作全固態(tài)電池的負(fù)極，作者提出幾點(diǎn)建議包括：(1)對于枝晶抑制，建議采用標(biāo)準(zhǔn)的庫侖效率表征、更強(qiáng)的原位表征技術(shù)、有限的Li含量、早期識別“軟短路”和較薄的電解液；(2)目前的鋰金屬保護(hù)方法大多是在電池內(nèi)測試的。在更大的電池(如儲袋電池)中測試鋰金屬的穩(wěn)定性具有重要的實(shí)際意義；(3)在SE和Li金屬之間形成穩(wěn)定的、功能性的人工界面層是關(guān)鍵；(4)計(jì)算模擬在尋找新的候選電解質(zhì)方面發(fā)揮著越來越重要的作用，有助于實(shí)驗(yàn)人員對性能有更深的理解和預(yù)測。
Cao et al., Lithium Dendrite in All-Solid-State Batteries: Growth Mechanisms, Suppression Strategies, and Characterizations, Matter (2020),
DOI：10.1016/j.matt.2020.03.015
https://doi.org/10.1016/j.matt.2020.03.015
4. Angew: 芳基氟化物的間位芳基化反應(yīng)
氟能夠顯著改善鄰位的金屬化過程，通過這種作用，Scipps研究所的余金權(quán)等開發(fā)了活化的降冰片烯（norbornene）實(shí)現(xiàn)了對鄰位-鈀中間體穩(wěn)定，并緊接著在C-H鍵反應(yīng)在間位進(jìn)行，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對芳烴氟化物的間位C-H鍵活化。通過氘代實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該反應(yīng)首先通過鄰位C-H鍵活化，并經(jīng)過間位的進(jìn)行。這種雙配體系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對簡單的苯和其他芳烴進(jìn)行芳基化反應(yīng)，并展現(xiàn)出較好的產(chǎn)率和位點(diǎn)選擇性。
本文要點(diǎn)：
1）反應(yīng)優(yōu)化。使用間甲基氟苯和對甲酸甲酯碘苯（2倍量）作為反應(yīng)物，加入10 % mol Pd(OAc)2、甲酸甲酯修飾的降冰片烯NBE（1.5倍量）、AgOAc（3倍量）在0.4 M 六氟異丙醇中于100 ℃中反應(yīng)20 h。對配體進(jìn)行篩選，結(jié)果顯示3-NHAc-5-CF3-2-吡啶、2-甲基-5-三氟甲基吡啶混合配體和甲酸甲酯取代的降冰片烯體系有最好的催化反應(yīng)活性65 %（3-NHAc-5-CF3-2-吡啶單獨(dú)配體的反應(yīng)基本無產(chǎn)物生成、單獨(dú)2-甲基-5-三氟甲基吡啶配體的產(chǎn)率為16 %）。當(dāng)使用未修飾甲酸甲酯的降冰片烯，該反應(yīng)無產(chǎn)物生成；甲酸三氟乙醇酯修飾、甲酸三氟異丙醇修飾的降冰片烯分別有48 %和32 %的反應(yīng)產(chǎn)率。
2）催化反應(yīng)機(jī)理。Pd(II)Ln對芳基氟化物的鄰位C-H鍵活化，生成對應(yīng)的Pd(II)中間體，隨后對降冰片烯插入反應(yīng)到芳基的鄰位C上，隨后Pd(II)進(jìn)一步對間位的C-H鍵活化，生成對應(yīng)的間位活化Pd(II)中間體。芳基碘化物氧化加成到間位Pd(II)上生成Pd(IV)中間體，隨后還原消除，碘化物的芳基加成到間位上，生成對應(yīng)的Pd(II)物種。進(jìn)一步的，降冰片烯和Pd(II)從分子中消除，生成間位芳基取代的產(chǎn)物。
Luo-Yan Liu, et al. meta‐Selective C–H Arylation of Fluoroarenes and Simple Arenes，Angew. Chem. Int. Ed. 2020,
DOI：10.1002/anie.202002865
https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202002865
5. AM: 二維MoS2、MoSe2-氮摻雜碳異質(zhì)結(jié)助力高效鉀離子存儲
通過堆積不同的二維材料形成構(gòu)建新型的二維異質(zhì)結(jié)材料能夠結(jié)合各組分優(yōu)點(diǎn)并規(guī)避各自的短板。二硫化物、二氧化物、二硒化物等材料由于具有超高的理論比容量而被視作良好的鉀離子電池負(fù)極材料。然而，鉀離子嵌入動力學(xué)緩慢以及持續(xù)脫嵌造成的表面結(jié)構(gòu)坍塌使其電化學(xué)性能難以令人滿意。有鑒于此，北京大學(xué)侯仰龍與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)余彥等通過將MoS2、MoSe2等與二維氮摻雜碳(NC)材料構(gòu)成二維異質(zhì)結(jié)顯著改善了其儲鉀性能。
本文要點(diǎn)：
1) 研究人員認(rèn)為這種MoS2、MoSe2-NC二維異質(zhì)結(jié)材料具有三方面的顯著優(yōu)勢：（1）異質(zhì)結(jié)材料內(nèi)部能夠形成電場來促進(jìn)電荷分離和轉(zhuǎn)移，這對于改善電極材料的表面反應(yīng)動力學(xué)和電化學(xué)性能至關(guān)重要；(2)活性材料與氮摻雜碳材料之間存在著化學(xué)鍵結(jié)構(gòu)能夠在鉀離子重復(fù)脫嵌過程中保持形貌和結(jié)構(gòu)的完整性，從而提高電極材料的循環(huán)穩(wěn)定性；（3）氮摻雜碳材料的納米片為電子傳輸提供了豐富的通道。
2) 當(dāng)用作鉀離子電池的負(fù)極材料時(shí)，MoS2-NC復(fù)合材料循環(huán)5000周后的可逆比容量仍然高達(dá)399mAh/g，在10A/g的超高倍率下該材料仍然能夠釋放出130mAh/g的可逆容量，這表明其電化學(xué)動力學(xué)得到顯著改善；而MoSe2-NC材料的電化學(xué)性能更加優(yōu)異：循環(huán)4800周后的可逆容量約247mAh/g，在5A/g的大電流下的可逆容量為170mAh/g。研究人員利用恒電流滴定技術(shù)和理論計(jì)算證實(shí)了二維異質(zhì)結(jié)的形成顯著促進(jìn)了K+在材料中的擴(kuò)散能力。
Mingze Ma et al, Heterostructures of 2D Molybdenum Dichalcogenide on 2D Nitrogen‐Doped Carbon: Superior Potassium‐Ion Storage and Insight into Potassium Storage Mechanism, Advanced Materials, 2020
DOI: 10.1002/adma.202000958
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202000958
6. AM：Bi2Te3納米板作為小分子電化學(xué)還原的多功能催化劑
小分子電還原成高附加值的化學(xué)品是捕獲和利用大氣中小分子的有效的方法。研究人員希望開發(fā)出同時(shí)具有高活性，選擇性，耐久性，甚至通用性的廉價(jià)且有效的電催化劑，但是其具有挑戰(zhàn)性。
有鑒于此，蘇州大學(xué)黃小青教授報(bào)道了廉價(jià)且不含貴金屬的Bi2Te3納米板（NPs）可以用作高度通用且堅(jiān)固的電催化劑，可以有效地將小分子（O2，CO2和N2）同時(shí)還原為目標(biāo)產(chǎn)品。
本文要點(diǎn)：
1）研究人員通過以氯化鉍（BiCl3）和碲化鉀（K2TeO3）為前體，聚（乙烯基吡咯烷酮）（PVP，MW = 58 000）為表面活性劑，以乙二醇為溶劑的簡便水熱反應(yīng)合成超薄Bi-Te NPs存在氫氧化鈉（NaOH）中。
2）HAADF-STEM表征顯示，NPs具有六角形結(jié)構(gòu)，其單分散邊緣長度約為450 nm。AFM確定Bi-Te NP的厚度約為16.5 nm。通過SEM-EDS將NPs的Bi/Te摩爾比確定為2/3。PXRD表征顯示，Bi-Te NPs與Bi2Te3材料相關(guān)。此外，HRTEM圖像顯示晶格條紋的晶面間距為0.222 nm，對應(yīng)于Bi2Te3材料的（110）平面。線掃描分析進(jìn)一步表征了Bi2Te3 NP，其中Bi和Te的分布遍及整個NP與HAADF-STEM-EDS元素圖譜分析結(jié)果一致。
3）Bi2Te3 NPs可以在幾乎100％的H2O2選擇性下實(shí)現(xiàn)氧還原反應(yīng)，在HCOOH的法拉第效率（FE）高達(dá)90％的CO2還原反應(yīng)以及在NH3的FE達(dá)到7.9％的氮還原反應(yīng)方面具有出色的活性，選擇性和耐久性。
4）電化學(xué)活化后，Bi2Te3 NPs上發(fā)生明顯的Te溶解，在活化的Bi2Te3 NPs中產(chǎn)生大量的Te空位。密度泛函理論（DFT）的計(jì)算進(jìn)一步驗(yàn)證了Te空位的形成將顯著優(yōu)化表面電子分布，以實(shí)現(xiàn)向小分子反應(yīng)的電還原。耐久性試驗(yàn)后，活化的Bi2Te3 NPs/C在小分子的還原反應(yīng)中也很穩(wěn)定，活性衰減可忽略不計(jì)。
Nan Zhang, et al, Exploring Bi2Te3 Nanoplates as Versatile Catalysts for Electrochemical Reduction of Small Molecules, Adv. Mater. 2020,
DOI: 10.1002/adma.201906477
https://doi.org/10.1002/adma.201906477
7. Adv. Sci.：Cs2AgBiCl6紫外光探測器
雙組分鈣鈦礦（double perovskite）材料在降低毒性、提高穩(wěn)定性上展現(xiàn)了越來越高的潛力和實(shí)用化的前景，但是這種雙組分鈣鈦礦材料的高質(zhì)量薄膜合成過程具有很高的難度，電子科技大學(xué)劉明偵、王曾暉等報(bào)道了一種多步氣相沉積方法用來合成高質(zhì)量的鈣鈦礦薄膜（平衡的化學(xué)計(jì)量比、突出的形貌、高度的晶化方向），該方法中得到的Cs2AgBiCl6的非直接能帶為2.41 eV。在二極管結(jié)構(gòu)器件中，Cs2AgBiCl6的紫外探測性能對370 nm的光展現(xiàn)了非常好的檢測性能，暗電流較低~10-7 mA cm-2，光響應(yīng)活性較高~10 mA W-1。檢測性~1012 Jones。該檢測性能在目前類似的雙鈣鈦礦器件和氧化物類器件中在紫外區(qū)最好，該器件展現(xiàn)了良好的連續(xù)紫外光中的穩(wěn)定性。
本文要點(diǎn)：
器件工作情況。鈣鈦礦薄膜制備方法：在1.0×10-3 Pa中分別沉積CsCl, BiCl3, AgCl層，通過重復(fù)以上沉積過程提高鈣鈦礦薄膜的厚度，隨后將鈣鈦礦薄膜在N2氣氛中于180 ℃中煅燒5 min。制作了基于Glass/ITO/SnO2/Cs2AgBiCl6/TFB/Au結(jié)構(gòu)的光探測器器件。器件對370 nm附近的光（67 nm）有較低的暗電流和較高的檢測能力、較高的環(huán)境穩(wěn)定性。在40 %濕度氛圍中放置200天保持穩(wěn)定，材料晶化情況沒有改變（峰強(qiáng)度稍微有所降低）；在15 %濕度氛圍的干燥盒中儲存120天后，材料的探測性能沒有降低。
Ming Wang, et al. Vapor‐Deposited Cs2AgBiCl6 Double Perovskite Films toward Highly Selective and Stable Ultraviolet Photodetector，Adv Sci 2020,
DOI: 10.1002/advs.201903662
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.201903662
8. ACS Nano：優(yōu)異的超疏水和光熱性能的石墨烯口罩
冠狀病毒（COVID-19）的爆發(fā)影響了210多個國家和地區(qū)，其主要通過呼吸道飛沫傳播。在高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)，使用一次性外科口罩對病人、醫(yī)生甚至普通公眾都很常見。然而，目前的外科口罩不能自我消毒，以便再利用或回收用于其他用途，由此產(chǎn)生了高昂的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境成本。在此，香港理工大學(xué)Guijun Li團(tuán)隊(duì)在ACS Nano上報(bào)道了一種獨(dú)特的方法，用于功能化商用外科口罩，使之具有優(yōu)異的自清潔和光熱性能。
本文要點(diǎn)：
1）提出了一種在低熔點(diǎn)非織造布口罩上沉積少量石墨烯的雙模激光誘導(dǎo)正向轉(zhuǎn)移方法。
2）處理過的口罩表面具有超疏水性，會導(dǎo)致水滴反彈。在陽光照射下，功能性口罩的表面溫度可迅速升高到80℃以上，使口罩經(jīng)過陽光消毒后可重復(fù)使用；
3）此外，這種石墨烯涂層的口罩可以直接回收，用于太陽能驅(qū)動的海水淡化，具有優(yōu)異的脫鹽效果。
這些口罩與生產(chǎn)線兼容，可以為我們提供更好的保護(hù)，以防止嚴(yán)重病毒。直接回收這些口罩則可用于淡化海水，使環(huán)境受益。
Hong Zhong, et al. Reusable and Recyclable Graphene Masks with Outstanding Superhydrophobic and Photothermal Performances. ACS Nano, 2020.
DOI：10.1021/acsnano.0c02250
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c02250
9. AFM綜述：仿貽貝水凝膠用于自粘附生物電子學(xué)
西南交通大學(xué)魯雄教授和美國西北大學(xué)丁永會教授對貽貝水凝膠及其在生物電子學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行了綜述介紹。
本文要點(diǎn)：
1）可穿戴和可植入式的生物電子設(shè)備正受到人們的廣泛關(guān)注，它們在個性化醫(yī)學(xué)方面也具有廣闊的應(yīng)用前景。現(xiàn)有的生物電子學(xué)設(shè)備一般依靠外部輔助與人體形成附著，因此其在實(shí)際應(yīng)用中往往性能不夠穩(wěn)定。自粘附生物電子設(shè)備可以通過與組織產(chǎn)生共形接觸以及提高信號檢測的穩(wěn)定性和保真度來改善這些問題然而，如何實(shí)現(xiàn)對柔軟而潮濕的生物組織進(jìn)行充分且長期的自粘附也是當(dāng)前的一大研究挑戰(zhàn)。
2）仿貽貝的水凝膠的出現(xiàn)為設(shè)計(jì)自粘附生物電子學(xué)設(shè)備提供了一個有效的策略。除了自粘附性外，這種水凝膠還可以將多種功能特性集成到一體化的生物電子設(shè)備中，這對于醫(yī)療保健應(yīng)用來說也具有重要意義。作者在文章中通過具體的討論，對仿貽貝的自粘附生物電子設(shè)備及研究進(jìn)展進(jìn)行了介紹，包括貽貝粘附的機(jī)制；仿貽貝水凝膠的發(fā)展進(jìn)程和它的自粘附性、電導(dǎo)率、韌性、透明度、自愈性、抗菌性能和耐受極端環(huán)境的能力；并對這一領(lǐng)域的發(fā)展前景和面臨的挑戰(zhàn)做了重點(diǎn)論述。
Chaoming Xie. et al. Mussel-Inspired Hydrogels for Self-Adhesive Bioelectronics. Advanced Functional Materials. 2020
DOI: 10.1002/adfm.201909954
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201909954
10. JMCA：冠醚助力高效，穩(wěn)定的無機(jī)鈣鈦礦太陽能模組
全無機(jī)鈣鈦礦太陽能電池（PSC）由于其出色的熱穩(wěn)定性而備受關(guān)注。然而，其功率轉(zhuǎn)換效率（PCE）較低和水分不穩(wěn)定性阻礙了其進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)用。鑒于此，廈門大學(xué)鄭南峰, 李靜和尹君等人通過了一種簡便而有效的策略，即冠醚分子來穩(wěn)定和鈍化立方相CsPbI3的薄膜，進(jìn)而提高相應(yīng)器件的性能。
本文要點(diǎn)：
1) 冠醚分子能夠與表面Cs+離子形成較強(qiáng)的相互作用、這不僅有效地提高了薄膜的耐濕性，而且同時(shí)減少了表面缺陷，因此改善了CsPbI3薄膜和器件的穩(wěn)定性。在冠醚處理后，最佳的器件效率為16.9％。經(jīng)過在氮?dú)夥諊訜釡y試（85 oC，N2），未封裝的器件可保持約91％的初始PCE超過1000小時(shí)，同時(shí)儲存穩(wěn)定性也得到了明顯改善。
2）更重要的是，該策略也可以應(yīng)用于制造大面積CsPbI3鈦礦太陽能模組。總面積為16 cm2的模組獲得了11.8％的效率，以及優(yōu)異的穩(wěn)定性。并且封裝后的器件可以在運(yùn)行500小時(shí)后，仍保持原始PCE的95％。
Ruihao Chen et al, Moisture-tolerant and high-quality α-CsPbI3 films for efficient and stable perovskite solar modules, J. Mater. Chem. A, 2020.
DOI：10.1039/D0TA01968B.
https://doi.org/10.1039/D0TA01968B
