1. Nature Sustain.:吸鉛膠帶用于可持續(xù)鈣鈦礦太陽能電池
鈣鈦礦太陽能電池作為一種新興的高效,低成本的光伏技術(shù),在走向商業(yè)化的過程中面臨著諸多障礙。器件的穩(wěn)定性已得到了實(shí)質(zhì)性的改善,但是鉛廢料和從器件中泄漏出鉛的毒性問題仍未得到實(shí)質(zhì)性的解決。在建筑集成光伏電池中使用鈣鈦礦太陽能電池時,鉛泄漏的潛在危險(xiǎn)可被視為對環(huán)境和公共健康的危害。北伊利諾伊大學(xué)徐濤和美國國家能源部可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)朱凱等人報(bào)道了可以在不影響性能和操作的情況下捕獲器件中的超過99.9%的泄漏鉛。
本文要點(diǎn):
1)吸鉛膠帶的具體的制備方法為:將鉛離子的吸收分子DMDP和EVA封裝薄膜貼合到一起,作為鈣鈦礦器件的鉛吸附劑。
2)器件結(jié)構(gòu)包括pin和nip兩種結(jié)構(gòu)。已損壞的器件在室外放置3個月后,貼有此膠帶的器件可以吸附泄漏鉛的99.9%以上。
Li, X., Zhang, F., Wang, J. et al. On-device lead-absorbing tapes for sustainable perovskite solar cells. Nat. Sustain. (2021).
DOI:10.1038/s41893-021-00789-1
https://www.nature.com/articles/s41893-021-00789-1
2. JACS綜述:搭建碳納米管從納米結(jié)構(gòu)到宏觀應(yīng)用的橋梁
經(jīng)過30多年的研究,人們對碳納米管(CNTs)的合成、特性和應(yīng)用有了深入的了解。然而,迄今為止,以CNTs為主導(dǎo)材料的行業(yè)并不多。CNTs工業(yè)應(yīng)用的難點(diǎn)是CNTs聚集體的性質(zhì)與單個CNT的性質(zhì)之間的差距。因此,如何保持CNT在組裝成聚集體時的固有性質(zhì)具有重要意義。
近日,北京大學(xué)張錦院士總結(jié)和分析了CNTs材料在各個領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀,從成熟的技術(shù)到潛在的產(chǎn)業(yè),包括儲能、電子、機(jī)械和其他應(yīng)用。針對每種應(yīng)用,將CNTs的固有性質(zhì)與其聚集體的實(shí)際性能進(jìn)行比較,以找出CNT合成中的關(guān)鍵問題。最后,對CNT從納米尺度到宏觀應(yīng)用進(jìn)行了展望,為CNT的實(shí)際應(yīng)用提供了一些啟示。
本文要點(diǎn):
1)鋰電池和超級電容器是最有前途的兩種電源,其中電極決定了電池的最終性能。因此,采用先進(jìn)的電極材料,設(shè)計(jì)電極結(jié)構(gòu)具有重要意義。CNT具有良好的導(dǎo)電性,有利于降低儲能系統(tǒng)的電阻。此外,CNT良好的化學(xué)穩(wěn)定性使其能夠承受高電流和高電壓。最重要的是,CNT已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模生產(chǎn)。因此,CNT被認(rèn)為是下一代電極的明星材料之一。作者總結(jié)了CNT在儲能系統(tǒng)中的作用,用于添加劑,以及從單一的CNT到CNT產(chǎn)業(yè)的研究進(jìn)展。
2)基于CNT的電子學(xué)研究正不斷取得突破性進(jìn)展,包括場效應(yīng)管、邏輯電路、射頻器件、薄膜晶體管、光電子學(xué)、傳感器等。CNT水平陣列和薄膜都是電子應(yīng)用的重要集合體。為了提出CNT在下一代集成電路中潛在的殺手級應(yīng)用,研究人員集中總結(jié)了基于水平陣列的器件,其中CNT起著不可替代的作用,主要包括:i)CNT基數(shù)字和射頻電子器件;ii)從單個CNT到水平排列的CNT陣列;iii)CNT材料在電子領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。
3)CNT由于具有極強(qiáng)的碳-碳共價(jià)鍵和無縫的圓柱狀石墨結(jié)構(gòu),因此具有優(yōu)異的力學(xué)性能。理論上,CNT同時具有高強(qiáng)度(100?200 GPa)、高模量(1?2 Tpa)和高斷裂應(yīng)變(>15%)。然而,實(shí)驗(yàn)室上,很難同時實(shí)現(xiàn)這些高的力學(xué)性能,尤其是在宏觀尺度上。這主要是由于碳納米管的缺陷,因此控制合成極具挑戰(zhàn)。具有完美結(jié)構(gòu)的超強(qiáng)超長CNT的抗拉強(qiáng)度可達(dá)到200 GPa。單個CNT優(yōu)異的力學(xué)和物理性能促使研究人員開發(fā)基于CNT的高性能宏觀結(jié)構(gòu),如碳納米管纖維(CNTFs)。
4)CNT具有許多出色的性能,在電磁屏蔽、熱管理等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的電磁屏蔽復(fù)合材料大多密度高,耐高溫、耐腐蝕性能差等缺點(diǎn)。而CNT結(jié)構(gòu)具有可調(diào)、質(zhì)量輕、導(dǎo)電性好等特點(diǎn),因此,通過添加CNT可以緩解電磁屏蔽復(fù)合材料的缺點(diǎn)。此外,CNT的另一個潛在應(yīng)用是作為熱界面材料(TIM),其應(yīng)用于兩個界面之間,實(shí)現(xiàn)連續(xù)良好的散熱。
Liu Qian, et al, Building a Bridge for Carbon Nanotubes from Nanoscale Structure to Macroscopic Application, J. Am. Chem. Soc., 2021
DOI: 10.1021/jacs.1c08554
https://doi.org/10.1021/jacs.1c08554
3. EES: 鐵增強(qiáng)非晶態(tài)和晶態(tài)鎳氧化物的OER電催化的比較
電子態(tài)的控制是電催化的核心問題,它決定了電催化反應(yīng)的電荷轉(zhuǎn)移行為,從而提高了催化反應(yīng)的效率。因此,雖然已經(jīng)嘗試在許多復(fù)雜氧化物中進(jìn)行各種化學(xué)改性以在催化活性位點(diǎn)引起電子態(tài)的變化,但很少有研究闡明局部晶體結(jié)構(gòu)對相同組成下電子態(tài)的影響。有鑒于此,韓國先進(jìn)科技學(xué)院Sung-Yoon Chung等人,比較了當(dāng)添加 Fe 作為活性位點(diǎn)時,薄膜形式的非晶態(tài)和結(jié)晶態(tài)鈣鈦礦鎳酸鹽之間的析氧反應(yīng) (OER) 的電催化作用。
本文要點(diǎn):
1)為了系統(tǒng)地比較晶體結(jié)構(gòu)對整體 OER 活性的影響并揭示在鎳基氧化物中添加 Fe 時 OER 催化中的結(jié)構(gòu)-組成關(guān)系,利用具有兩種不同的結(jié)晶度的鑭系鎳酸鹽(LnNiO3,其中 Ln = La,Pr , Nd) 膜。此外,采用了兩種不同的 Fe 摻雜工藝:使用含 Fe 的固溶體高溫退火和在室溫下電化學(xué) Fe 交換。
2)研究發(fā)現(xiàn),在非晶薄膜中,原子排列是隨機(jī)的,F(xiàn)e對OER活性的提高對Fe摻雜方法不敏感。相比之下,晶體薄膜中的 OER 活性存在一個數(shù)量級的差異,這在很大程度上取決于摻雜過程中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變化。
3)理論計(jì)算也一致表明費(fèi)米能級以下的 Fe 3d 態(tài)密度顯著增加,以獲得異常高的活性。
總之,晶體氧化物催化劑中的原子尺度結(jié)構(gòu)作為理解OER催化增強(qiáng)的關(guān)鍵參數(shù)不應(yīng)被忽視。
Jumi Bak et al. Comparison of Fe-Enhanced Oxygen Evolution Electrocatalysis in Amorphous and Crystalline Nickel Oxides to Evaluate the Structural Contribution. Energy Environ. Sci., 2021.
DOI: 10.1039/D1EE01826D
https://doi.org/10.1039/D1EE01826D
4. Angew: 前驅(qū)體工程和晶粒錨定相輔助制備純FAPbI3鈣鈦礦太陽能電池
α-甲脒碘化鉛(α-FAPbI3)由于其出色的光電性能和高熱穩(wěn)定性,已成為高效和熱穩(wěn)定鈣鈦礦太陽能電池(PSC)最有前途的候選材料之一。然而,獲得FA單一成分和純相的穩(wěn)定形式的α-FAPbI3非常具有挑戰(zhàn)性。蘇州大學(xué)Wanli Ma, Jianyu Yuan和瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院Michael Gr?tzel, Yuhang liu等人報(bào)道了前體工程和晶粒錨定的組合策略,以成功制備無MA和相純的穩(wěn)定 α-FAPbI3薄膜。
本文要點(diǎn):
1)通過加入揮發(fā)性FA基添加劑來設(shè)計(jì)前體溶液,可以完全抑制薄膜結(jié)晶過程中非鈣鈦礦δ-FAPbI3的形成。通過晶界將4-叔丁基-芐基碘化銨滲透到α-FAPbI3薄膜內(nèi)部,將所需α相的晶粒固定在一起并穩(wěn)定。
2)這種合作方案使FAPbI3鈣鈦礦太陽能電池 (PSC) 的效率顯著提高,接近21%,這是迄今為止的最高值之一。此外,穩(wěn)定的PSC表現(xiàn)出更高的熱穩(wěn)定性,并在50°C下儲存超過1600小時后仍保持其初始效率的約90%。這些發(fā)現(xiàn)應(yīng)該為制造高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜和光電器件開辟新的途徑。
Ling, X., et al, Combined precursor engineering and grain anchoring leading to MA-free, phase-pure and stable α-formamidinium lead iodide perovskites for efficient solar cells. Angew. Chem. Int. Ed.., 2021.
DOI:10.1002/anie.202112555
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202112555
5. AM: 非晶中空多殼納米復(fù)合材料在太陽能蒸發(fā)過程中的高效光熱轉(zhuǎn)換和水傳輸
太陽能蒸發(fā)可以在不消耗化石燃料的情況下凈化水質(zhì),被認(rèn)為是解決全球可飲用水資源短缺問題最有希望的策略。然而,次優(yōu)的結(jié)構(gòu)和組成設(shè)計(jì)仍然導(dǎo)致光熱轉(zhuǎn)換、水傳輸和對惡劣環(huán)境的耐受性之間的權(quán)衡。有鑒于此,中國科學(xué)院大學(xué)張鎖江院士和中科院綠色過程與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王丹研究員等人,開發(fā)了一種具有中空多殼結(jié)構(gòu) (HoMS) 的超穩(wěn)定的非晶態(tài)Ta2O5/C納米復(fù)合材料,用于太陽能蒸發(fā)。
本文要點(diǎn):
1)通過從原子尺度到微/納米尺度的精確結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),制造了由碳和無定形Ta2O5組成的HoMS,用于構(gòu)建具有間接帶隙和高效的光熱轉(zhuǎn)換,伴隨著水分子以簇形式通過納米通道的高速擴(kuò)散。
2)這種HoMS可以實(shí)現(xiàn)高效的光吸收和光熱轉(zhuǎn)換,同時降低了實(shí)際的水蒸發(fā)焓,在1個太陽輻射條件下實(shí)現(xiàn)了超快的蒸發(fā)速度4.02 kg m?2 h?1,同時具有較長的周期穩(wěn)定性。
3)更重要的是,可以從海水、含重金屬和細(xì)菌的水中,甚至是從極酸/極堿的放射性水源中獲得世界衛(wèi)生組織標(biāo)準(zhǔn)的飲用水。值得注意的是,假病毒SC2-P的濃度在蒸發(fā)后可降低6個數(shù)量級。
Xuanbo Chen et al. Highly Efficient Photothermal Conversion and Water Transport During Solar Evaporation Enabled by Amorphous Hollow Multishelled Nanocomposites. Advanced Materials, 2021.
DOI: 10.1002/adma.202107400
https://doi.org/10.1002/adma.202107400
6. AM: 用于光催化CO2還原的Dot-on-Rod納米異質(zhì)結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì):空穴轉(zhuǎn)移和利用的關(guān)鍵作用
受綠色植物的啟發(fā),人工光合作用成為二氧化碳 (CO2) 增值的最有吸引力的方法之一。半導(dǎo)體量子點(diǎn) (QD) 或棒中點(diǎn) (DIR) 納米異質(zhì)結(jié)構(gòu)在多電子光氧化還原反應(yīng)中引起了廣泛的研究興趣。然而,快速的電子-空穴復(fù)合或緩慢的空穴轉(zhuǎn)移和利用仍然不能滿足其潛在應(yīng)用。有鑒于此,中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所吳驪珠院士和李旭兵副研究員等人,展示了一個精心設(shè)計(jì)的 ZnSe/CdS 棒上點(diǎn) (DOR) 納米異質(zhì)結(jié)構(gòu)的首次應(yīng)用,用于以 H2O 作為電子供體的高效和選擇性 CO2 光還原。
本文要點(diǎn):
1)深入的光譜研究表明,表面錨定的 ZnSe QD 不僅有助于超快 (~2 ps) 電子和空穴分離,而且還促進(jìn)參與氧化半反應(yīng)的界面空穴轉(zhuǎn)移。表面光電電壓(SPV)光譜提供了CdS中空間分離的電子和ZnSe中的空穴的直接圖像。
2)因此,ZnSe/CdS DORs光催化CO2生成CO的速率為~ 11.3 μmol g?1 h?1,選擇性≥85%,遠(yuǎn)高于相同條件下ZnSe/CdS DIRs或原始CdS納米棒。
3)顯然,這種納米異質(zhì)結(jié)構(gòu)中有利的能級排列和獨(dú)特的形態(tài)平衡了電子和空穴的利用,從而提高了人工光合作用的太陽能到化學(xué)轉(zhuǎn)化的性能。
Zhi-Kun Xin et al. Rational Design of Dot-on-Rod Nanoheterostructure for Photocatalytic CO2 Reduction: Pivotal Role of Hole Transfer and Utilization. Advanced Materials, 2021.
DOI: 10.1002/adma.202106662
https://doi.org/10.1002/adma.202106662
7. AM: 低聚乙二醇側(cè)鏈增強(qiáng)有機(jī)半導(dǎo)體納米粒子的光催化析氫性能
由電子供體/受體 (D/A) 半導(dǎo)體混合物組成的有機(jī)半導(dǎo)體納米粒子 (NPs) 最近已成為一類有效的析氫光催化劑。有鑒于此,阿卜杜拉國王科技大學(xué)Iain McCulloch和Jan Kosco等人,探索了一系列具有乙二醇側(cè)鏈的共軛聚合物在有機(jī)半導(dǎo)體納米粒子析氫光催化劑中的使用。
本文要點(diǎn):
1)證明了與非乙醇化類似物相比,在 NP 光催化劑中使用(低聚)乙二醇側(cè)鏈功能化的共軛聚合物可以大大提高它們的析氫效率。
該策略廣泛適用于一系列結(jié)構(gòu)多樣化的共軛聚合物。
2)瞬態(tài)光譜研究表明,即使在沒有 D/A 異質(zhì)結(jié)的情況下,乙二醇化也能促進(jìn)電荷產(chǎn)生,并進(jìn)一步抑制 D/A NP 中的成對和非成對電荷重組。這導(dǎo)致光生電荷的產(chǎn)量高,壽命足夠長,可以有效地驅(qū)動抗壞血酸氧化,這與乙醇化 NP 中 H2 析出率大大提高有關(guān)。
3)乙醇化增加了半導(dǎo)體的相對介電常數(shù),有利于水的吸收。總之,這些效應(yīng)可以充分提高NPs內(nèi)部的高頻相對介電常數(shù),從而引起所觀察到的激子和電荷重組的抑制,從而使乙醇化NPs具有較高的光催化活性。
Jan Kosco et al. Oligoethylene glycol sidechains increase charge generation in organic semiconductor nanoparticles for enhanced photocatalytic hydrogen evolution. Advanced Materials, 2021.
DOI: 10.1002/adma.202105007
https://doi.org/10.1002/adma.202105007
8. AM:錫鹵化物鈣鈦礦: 從基本特性到太陽能電池
金屬鹵化物鈣鈦礦具有獨(dú)特的光學(xué)和電學(xué)特性,使其成為適用于廣泛光電應(yīng)用的一類優(yōu)秀材料。正是光伏器件使這類材料達(dá)到了普及的巔峰。然而,需要使用對環(huán)境有毒的鉛基化合物才能實(shí)現(xiàn)高功率轉(zhuǎn)換效率。錫基鈣鈦礦是最有前途的替代品,因?yàn)樗鼈兊膸督咏夥鼞?yīng)用的最佳值、強(qiáng)光吸收和良好的電荷載流子遷移率。然而,鹵化錫鈣鈦礦的低缺陷耐受性、快速結(jié)晶和氧化不穩(wěn)定性目前限制了它們的效率。格羅寧根大學(xué)Maria Antonietta Loi等人對此進(jìn)行了全面的總結(jié)。
本文要點(diǎn):
1)首先,詳細(xì)概述錫基鈣鈦礦化合物從3D到低維結(jié)構(gòu)的多種形式的晶體學(xué)、光物理和光電特性。然后,回顧了錫基鈣鈦礦太陽能電池的最新進(jìn)展,主要集中在為提高器件性能所采用的策略的細(xì)節(jié)。
2)對于每個子主題,都討論了當(dāng)前的挑戰(zhàn)和前景,旨在激勵該領(lǐng)域以一致的方式解決錫基鈣鈦礦面臨的最重要的問題。
Pitaro, M., Tekelenburg, E. K., Shao, S., Loi, M. A., Tin Halide Perovskites: From Fundamental Properties to Solar Cells. Adv. Mater. 2021, 2105844.
DOI:10.1002/adma.202105844
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202105844
9. Materials Today: 外周神經(jīng)再生中的功能納米材料
近日,上海交通大學(xué)范存義、中科院上海硅酸鹽研究所施劍林院士等人綜述了外周神經(jīng)再生中的功能納米材料,包括支架設(shè)計(jì)、化學(xué)原理和微環(huán)境重塑。
本文要點(diǎn):
1)周圍神經(jīng)損傷后,神經(jīng)元微環(huán)境失衡與連續(xù)和不可逆的病理生理變化以及功能恢復(fù)不足有關(guān)。由于缺乏仿生納米技術(shù)設(shè)計(jì)和生化或物理化學(xué)修飾,傳統(tǒng)的神經(jīng)支持支架導(dǎo)致療效不佳。因此,它們無法對不平衡的生長微環(huán)境進(jìn)行合理而輕松的重塑,并且無法恢復(fù)神經(jīng)結(jié)構(gòu)和功能。
2)近年來,隨著對神經(jīng)元損傷相關(guān)微環(huán)境知識的增加,許多新策略被應(yīng)用于增強(qiáng)基于仿生納米材料的神經(jīng)組織工程支架的生化和物理化學(xué)性質(zhì)。這些納米級支架可以通過表面修飾觸發(fā)生長因子分泌和聚集,調(diào)節(jié) ATP 合成和水解,在氧化和還原狀態(tài)之間切換,并在某些生物物理線索下激活離子通道和刺激電信號。因此,它們可以通過在再生過程中調(diào)節(jié)神經(jīng)元的活力、發(fā)育和細(xì)胞周期來確定神經(jīng)元細(xì)胞的命運(yùn)。
3)在這篇綜述中,研究人員系統(tǒng)地總結(jié)了功能納米材料的仿生支架設(shè)計(jì)、其基本拓?fù)洹⑸臀锢硖匦缘难芯浚约盎诩{米技術(shù)的平衡營養(yǎng)微環(huán)境的修復(fù),涉及四個關(guān)鍵神經(jīng)再生因素,包括免疫反應(yīng)、神經(jīng)內(nèi)血管化、生物能量代謝和生物電傳導(dǎo),以期為基于納米醫(yī)學(xué)的神經(jīng)元再生治療提供思路和啟示。
Functional nanomaterials in peripheral nerve regeneration: Scaffold design, chemical principles and microenvironmental remodeling. Materials Today 2021.
https://doi.org/10.1016/j.mattod.2021.09.014
10. AFM:高濃度混合水電解質(zhì)中致密陰離子衍生鈍化層穩(wěn)定的高可逆鋅金屬負(fù)極
鋅(Zn)金屬被認(rèn)為是一種很有前途的水系鋅離子電池負(fù)極材料。然而,其在電鍍/剝離過程中存在枝晶生長、腐蝕和庫侖效率(CE)低等問題。近日,臺灣科技大學(xué)Bing Joe Hwang,Wei-Nien Su,She-Huang Wu,斯坦福大學(xué)戴宏杰院士報(bào)道了一種(4 m Zn(CF3SO3)2+2 m LiClO4)濃縮型混合電解質(zhì)(CHAE),以克服Zn負(fù)極所面臨的挑戰(zhàn)。所研制的電解質(zhì)實(shí)現(xiàn)了無枝晶鍍鋅/脫鋅,獲得了優(yōu)異的約100%的電導(dǎo)率,超過了以往報(bào)道的數(shù)值。
本文要點(diǎn):
1)基于同步加速器的Operando透射X射線顯微鏡(TXM)、X射線衍射(XRD)和非原位X射線光電子能譜(XPS)分析表明,與稀混合水電解質(zhì)(DHAE)形成的更松散的溶劑衍生鈍化層相比,使用CHAE形成的更致密的陰離子衍生鈍化層有利于均勻的電流分布,更好地防止新沉積的鋅與電解質(zhì)直接接觸。
2)CHAE對致密、穩(wěn)定的鹽-陰離子衍生鈍化層的有利作用可以歸因于其獨(dú)特的溶劑化結(jié)構(gòu),抑制了與水有關(guān)的副反應(yīng),并拓寬了電化學(xué)電位窗口。在混合Zn||LiFePO4中,基于CHAE的電池在285次循環(huán)后的穩(wěn)定性能為CE超過99%,容量保持率超過90%。相比之下,基于DHAE的電池在170次循環(huán)后容量保持率小于65%。
Bizualem Wakuma Olbasa, et al, Highly Reversible Zn Metal Anode Stabilized by Dense and Anion-Derived Passivation Layer Obtained from Concentrated Hybrid Aqueous Electrolyte, Adv. Funct. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adfm.202103959
https://doi.org/10.1002/adfm.202103959
11. EnSM:元素共摻雜和空間限制誘導(dǎo)構(gòu)建大面積非晶態(tài)Li2O2薄膜以實(shí)現(xiàn)高性能Li-O2電池
在非質(zhì)子鋰氧電池(LOBs)中,通過傳統(tǒng)的表面或溶液途徑形成的絕緣固體Li2O2很難同時達(dá)到高比容量和良好的可逆性。研究發(fā)現(xiàn),通過調(diào)整Li2O2的結(jié)構(gòu),在催化劑表面形成大面積無定形薄膜,有望突破上述性能限制。近日,天津大學(xué)趙乃勤教授,沙軍威副教授報(bào)道了在三維(3D)石墨烯(NS-CNTA/3DG)襯底上生長氮硫共摻碳納米管(CNT)陣列,以獲得大面積非晶態(tài)Li2O2薄膜,從而同時實(shí)現(xiàn)高比容量和良好的LOB可逆性。
本文要點(diǎn):
1)實(shí)驗(yàn)和計(jì)算結(jié)果表明,CNT陣列的高比表面積和空間受限結(jié)構(gòu)與元素共摻雜對中間體的強(qiáng)烈吸附作用共同作用,通過表面吸附模型誘導(dǎo)了大面積非晶態(tài)Li2O2薄膜的形成。
2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,NS-CNTA/3DG在200 mA g-1下首次放電容量高達(dá)23778 mAh g-1,往返庫侖效率提高了87.8%。此外,改進(jìn)后的催化劑在300 mA g-1電流密度下的壽命可達(dá)320 h,1000 mA g-1電流密度下的過電位為0.45V。
這項(xiàng)工作為優(yōu)化Li2O2薄膜的形成提供了一條新的途徑,對用于高性能LOBs的新型催化劑的設(shè)計(jì)和制備具有一定的啟發(fā)作用。
Yue Li , et al. Project administraion , Induced construction of large-area amorphous Li2O2 film via elemental co-doping and spatial confinement to achieve high-performance Li-O2 batteries, Energy Storage Materials(2021)
DOI:10.1016/j.ensm.2021.10.026
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.10.026
12. Small:光合藍(lán)藻細(xì)菌-黑磷納米片用于增強(qiáng)腫瘤光動力治療
與傳統(tǒng)的放療和化療相比,光動力治療(PDT)具有安全性高、療效好等優(yōu)點(diǎn),因此也受到研究者的廣泛關(guān)注。然而,腫瘤內(nèi)的乏氧微環(huán)境往往會不可避免地會損害高度依賴于氧氣的II型光敏劑的PDT效果,因此需要開發(fā)能夠持續(xù)改善腫瘤內(nèi)氧環(huán)境的高效策略。中科院上海硅酸鹽研究所施劍林院士和霍敏鋒博士利用無機(jī)二維黑磷納米片(BPNSs)對具有良好生物相容的光合藍(lán)藻細(xì)菌進(jìn)行修飾,從而構(gòu)建一種新型生物反應(yīng)器Cyan@BPNSs。
本文要點(diǎn):
1)在660 nm激光照射下,藍(lán)藻細(xì)菌可通過光合作用連續(xù)生成氧氣,隨后BPNSs會光敏活化氧氣以生成單線態(tài)氧(1O2),導(dǎo)致1O2在腫瘤部位大量積聚,進(jìn)而在體內(nèi)外均表現(xiàn)出較強(qiáng)的腫瘤細(xì)胞殺傷作用。
2)這一研究為開發(fā)高效、高生物相容性的光動力治療平臺提供了一個新的策略,并通過將微生物與無機(jī)納米光敏劑進(jìn)行雜交而進(jìn)一步拓展了微生物納米藥物的應(yīng)用范圍。
Fenggang Qi. et al. Photosynthetic Cyanobacteria-Hybridized Black Phosphorus Nanosheets for Enhanced Tumor Photodynamic Therapy. Small. 2021
DOI: 10.1002/smll.202102113
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202102113