1. Chem. Rev.: 單原子工程點(diǎn)燃二維過(guò)渡金屬二硫?qū)倩锎呋瘎?/span>
單原子催化以其優(yōu)越的催化性能、超高的原子利用率和明確的結(jié)構(gòu)，被認(rèn)為是多相催化發(fā)展史上的一個(gè)關(guān)鍵里程碑。除了單原子突起之外，還逐步開發(fā)了另外兩種單原子取代和單原子空位以及協(xié)同單原子基序組裝的基序，以豐富單原子家族。另一方面，除了傳統(tǒng)的碳材料基材外，各種二維過(guò)渡金屬二硫?qū)倩铮═MD）由于其不同的元素組成、可變的晶體結(jié)構(gòu)、靈活的電子結(jié)構(gòu)、以及對(duì)許多催化反應(yīng)的內(nèi)在活性。與此同時(shí)，對(duì)合成和表征技術(shù)提出了更高的要求，相關(guān)的技術(shù)瓶頸也不斷被攻克。此外，這一新興的單原子催化劑(SAC)系統(tǒng)引發(fā)了一系列的科學(xué)問(wèn)題，包括其多變的單原子- 2d襯底相互作用，各種原子組裝的模糊協(xié)同效應(yīng)，以及動(dòng)態(tài)的結(jié)構(gòu)-性能相關(guān)性，所有這些都需要進(jìn)一步澄清和全面總結(jié)。有鑒于此，北京科技大學(xué)張躍院士和康卓等人，對(duì)二維TMD催化單原子工程的發(fā)展歷程、合成方法、表征技術(shù)、催化應(yīng)用以及動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系進(jìn)行了綜述和討論。原位表征技術(shù)可以實(shí)時(shí)檢測(cè)SAC重構(gòu)和反應(yīng)路徑演化中的重要作用，從而揭示了壽命動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)-性能的相關(guān)性，為整個(gè)催化領(lǐng)域，特別是SAC的研究奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。1）回溯過(guò)去幾年，可以看到 2D-TMD 負(fù)載的 SACs 經(jīng)歷了蓬勃發(fā)展的階段，伴隨著多功能的結(jié)構(gòu)和功能特征促進(jìn)了各種各樣的催化反應(yīng)，在此基礎(chǔ)上形成了新的催化機(jī)制一直被不斷破解，從而使這個(gè)強(qiáng)大的 SAC 系統(tǒng)在多相催化的發(fā)展史上具有獨(dú)特的地位。從另一個(gè)角度來(lái)看，2D-TMD負(fù)載的SACs的興起也反映了相關(guān)合成方法和表征技術(shù)的升級(jí)過(guò)程。2）對(duì) 2D-TMD 負(fù)載的SACs的發(fā)展歷程、合成策略、表征技術(shù)、催化應(yīng)用和機(jī)理揭示進(jìn)行了全面綜述：(a) 在合成策略方面，對(duì)其所遵循的方法、優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了合理的討論和比較。(b) 總結(jié)了一系列先進(jìn)的表征技術(shù)。(c)基于這些技術(shù)進(jìn)步，總結(jié)了2D-TMD 負(fù)載的系列SACs特別是HER領(lǐng)域的機(jī)理問(wèn)題。Xin Wang et al. Single-Atom Engineering to Ignite 2D Transition Metal Dichalcogenide Based Catalysis: Fundamentals, Progress, and Beyond. Chem. Rev., 2021.DOI: 10.1021/acs.chemrev.1c00505https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.1c00505
2. Nature Commun.：一種耐用、pH通用的自支撐MoC-Mo2C異質(zhì)結(jié)電極用于高效HER
可以在工業(yè)級(jí)條件下操作，同時(shí)制備工藝簡(jiǎn)單的低成本、資源儲(chǔ)量豐富的析氫反應(yīng)（HER）電催化劑的缺乏，使得高效的水電解發(fā)展受到嚴(yán)重限制。近日，武漢大學(xué)汪的華教授，Huayi Yin，Yuzheng Guo報(bào)道了開發(fā)了一種以CO2為原料，一步電滲法制備的自支撐MoC-Mo2C催化電極。1）研究人員在熔融碳酸鹽中的Mo片上制備了一層自支撐的MoC-Mo2C異質(zhì)結(jié)催化層，CO2可以通過(guò)電化學(xué)還原為C，同時(shí)與Mo襯底反應(yīng)形成多孔的MoC-Mo2C異質(zhì)結(jié)催化層。與使用惰性襯底的傳統(tǒng)方法不同，熔融碳酸鹽電解采用參與碳化物層形成的活性襯底（例如Mo），從而確保Mo襯底與電解MoC-Mo2C異質(zhì)結(jié)層之間牢固連接。2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，一步法制備的電解MoC-Mo2C異質(zhì)結(jié)層在500 mA cm?2的高電流密度下， 2400 h以上的長(zhǎng)壽命下，在酸性(256 mA，62 mV dec?1)和堿性（292 mA，59 mV dec?1）溶液中，以及在~70 °C的工業(yè)工作溫度下，都是足夠堅(jiān)固的。3）研究人員通過(guò)基于密度泛函理論（DFT）的電子結(jié)構(gòu)計(jì)算，揭示了MoC-Mo2C異質(zhì)結(jié)提高HER性能的潛在機(jī)制。此外，熔融碳酸鹽電解是一種有效的表面工程方法，可以調(diào)節(jié)表面（接觸角約為32 °）的親水性、催化層的組成以及表面微觀形貌。總體而言，實(shí)驗(yàn)和理論研究都證實(shí)了這種電解的MoC-Mo2C異質(zhì)結(jié)是一種可在模擬工業(yè)操作條件下操作的低成本HER催化劑。Liu, W., Wang, X., Wang, F. et al. A durable and pH-universal self-standing MoC–Mo2C heterojunction electrode for efficient hydrogen evolution reaction. Nat Commun 12, 6776 (2021).DOI：10.1038/s41467-021-27118-6https://doi.org/10.1038/s41467-021-27118-6
3. Joule：光伏穩(wěn)定性的價(jià)值
光伏組件的保修期為25年。在預(yù)測(cè)經(jīng)濟(jì)表現(xiàn)時(shí)經(jīng)常使用相同的持續(xù)時(shí)間。然而，許多組件在25年后仍然產(chǎn)生超過(guò)其原始功率的80%，并且沒有經(jīng)濟(jì)理由將它們退役。德國(guó)亥姆霍茲國(guó)家新能源研究中心Ian Marius Peters等人采用了不同的思維方式：光伏裝置可以無(wú)限期運(yùn)行，并定期進(jìn)行維護(hù)。1）研究人員在穩(wěn)態(tài)經(jīng)濟(jì)模型中反映了這一觀點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，在這種情況下，維護(hù)價(jià)值（與30年生命周期相比為 33%）和維護(hù)時(shí)間限制都被取消了。2）進(jìn)一步還發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定性變得更加重要。將年退化從0.5%減少到0.2%需要12 克拉/瓦的成本權(quán)利，將經(jīng)濟(jì)使用壽命延長(zhǎng)1.69倍，將壽命終止推遲幾十年，并將回收所需的資源和基礎(chǔ)設(shè)施減少40%。研究人員預(yù)見今天安裝的模塊最好可以運(yùn)行50年。The value of stability in photovoltaics，Joule, 2021DOI：10.1016/j.joule.2021.10.019https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2542435121004967#!
4. Angew：N-改性石墨炔穩(wěn)定界面pH助力無(wú)枝晶高倍率水系鋅離子電池
通過(guò)調(diào)節(jié)鋅離子通量，研究人員深入研究了鋅枝晶問(wèn)題。盡管，PH的變化嚴(yán)重影響枝晶的形成，但關(guān)于其重要性尚不清楚。近日，香港城市大學(xué)支春義教授，中科院化學(xué)研究所李玉良院士，北京化工大學(xué)邱介山教授報(bào)道了構(gòu)建了一個(gè)N-修飾的石墨炔（NGDY）界面（NGI），通過(guò)調(diào)節(jié)水合鋅離子的去溶劑化來(lái)穩(wěn)定pH，并抑制Zn枝晶生長(zhǎng)。1）Operando pH檢測(cè)監(jiān)測(cè)了鋅負(fù)極的表觀pH變化（3.94-5.53），揭示了NGDY對(duì)pH的穩(wěn)定作用（3.94-4.22）。此外，形貌和成分表征證實(shí)了構(gòu)建的NGDY界面消除了Zn枝晶和ZHS（ZnxSOy(OH)z·nH2O）。2）研究人員通過(guò)去溶活化能和成核極化分析，將NGDY對(duì)pH的穩(wěn)定歸因于NGDY的加速去溶劑化作用，并從理論上研究了N原子吸引Zn2+配位的水分子。因此，外部電子可以直接從襯底轉(zhuǎn)移到Zn2+的空位軌道，避免了O-H鍵的斷裂，穩(wěn)定了界面pH。3）有了NGDY界面，Zn//Zn電池壽命提高了116倍，Zn//V6O13電池在嚴(yán)酷的條件下（20.65 mA/cm-2和1.07 mAh cm-2）表現(xiàn)出良好的循環(huán)穩(wěn)定性。這項(xiàng)工作揭示了界面pH的重要意義，并為解決Zn枝晶問(wèn)題提供了一種新的途徑。Qi Yang, et al, Stabilizing Interface pH by N-Modified Graphdiyne for Dendrite-Free and High-Rate Aqueous Zn-ion Batteries, Angew. Chem. Int. Ed., 2021DOI: 10.1002/anie.202112304https://doi.org/10.1002/anie.202112304
5. AM：強(qiáng)π-π堆積穩(wěn)定的納米光敏劑用于改善腫瘤保留以增強(qiáng)治療
傳統(tǒng)的光敏劑(PSs)往往表現(xiàn)出較差的腫瘤保留性能，并會(huì)迅速?gòu)难髦星宄@也是光動(dòng)力治療(PDT)所面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一。大連理工大學(xué)彭孝軍院士和孫文研究員構(gòu)建了一種由光敏劑組裝納米系統(tǒng)，它可以顯著提高光敏劑在腫瘤中的保留時(shí)間（長(zhǎng)達(dá)10天）。1）實(shí)驗(yàn)通過(guò)將蒽在BODIPY支架上進(jìn)行取代反應(yīng)，再通過(guò)蒽的強(qiáng)分子間π-π相互作用以將其自組裝成穩(wěn)定的兩性嵌段共聚物納米顆粒(AN-BDP NPs)。此外，在紅光照射下，蒽能夠激發(fā)PSs以產(chǎn)生單線態(tài)氧。研究表明，雖然AN-BDP NPs能夠在一次性照射條件下完全抑制常規(guī)大小的腫瘤(~100 mm3)，但其對(duì)于大尺寸腫瘤(~350 mm3)的腫瘤生長(zhǎng)抑制率僅為12%。2）由于在腫瘤中的保留時(shí)間長(zhǎng)，因此AN-BDP NPs能夠在單次劑量注射后進(jìn)行三次光照治療，從而使其對(duì)腫瘤的抑制率超過(guò)90%，比常規(guī)臨床使用的Ce6和卟啉等腫瘤保留較差的PSs更為有效。綜上所述，這一研究表明開發(fā)具有長(zhǎng)時(shí)間腫瘤保留效果的PSs對(duì)于實(shí)現(xiàn)高效的光動(dòng)力治療而言具有重要意義，有望進(jìn)一步推動(dòng)納米光敏劑的臨床發(fā)展。Dongmei Xi. et al. Strong π?π Stacking Stabilized Nanophotosensitizers: Improving Tumor Retention for Enhanced Therapy to Large Tumor in Mice. Advanced Materials. 2021DOI: 10.1002/adma.202106797https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202106797
6. AM：LEO環(huán)境條件下,具有優(yōu)異機(jī)械穩(wěn)定性的仿雙層珍珠層聚酰亞胺-云母納米復(fù)合膜
聚酰亞胺（PI）復(fù)合膜由于其優(yōu)異的綜合性能，被廣泛應(yīng)用于航天器的外表面，以保護(hù)航天器免受近地軌道（LEO）惡劣條件的影響。然而，目前PI復(fù)合膜的力學(xué)性能和抗原子氧（AO）性能較差。近日，中科大俞書宏院士，高懷嶺報(bào)道了一種新型具有優(yōu)異力學(xué)性能和抗AO性能的PI-云母（PI-Mica）納米復(fù)合膜。1）研究人員通過(guò)將云母納米片和PI集成到雙層珍珠層結(jié)構(gòu)中來(lái)制備PI-Mica薄膜，頂層具有密度高得多的云母納米片。這種結(jié)構(gòu)是通過(guò)直接的噴霧輔助組裝和隨后的熱固化來(lái)制造。2）通過(guò)優(yōu)化組分比例和頂層厚度，雙層膜的力學(xué)性能得到了顯著提高。雙層膜的拉伸強(qiáng)度、楊氏模量和表面硬度分別為125 MPa、2.2 GPa和0.37 GPa，分別比純PI膜提高45%、100%和68%。3）由于其獨(dú)特的雙層珍珠層結(jié)構(gòu)以及云母納米片的固有優(yōu)勢(shì)，雙層PI-Mica膜表現(xiàn)出比單層PI-Mica膜或純PI膜更好的抗氧化性（在3.09×1020 atoms cm?2時(shí)的侵蝕率為0.17 × 10?24 cm?3 atoms?1）、優(yōu)異的抗紫外老化性能和高溫穩(wěn)定性。此外，其AO通量和侵蝕率均優(yōu)于已有報(bào)道的PI基復(fù)合材料。這種雙層納米復(fù)合薄膜作為一種航空航天材料在低軌道環(huán)境中具有巨大的應(yīng)用潛力。Xiao-Feng Pan, et al, Double-Layer Nacre-Inspired Polyimide-Mica Nanocomposite Films with Excellent Mechanical Stability for LEO Environmental Conditions, Adv. Mater. 2021DOI: 10.1002/adma.202105299https://doi.org/10.1002/adma.202105299
7. AM: 無(wú)機(jī)半導(dǎo)體-金屬-電介質(zhì)互連層堆疊實(shí)現(xiàn)的高效串聯(lián)QLED
串聯(lián)結(jié)構(gòu)為實(shí)現(xiàn)高性能、多顏色發(fā)光二極管（LED）提供了有效策略。然而，到目前為止，串聯(lián)膠體量子點(diǎn)LED（QLED）的效率一直受到限制，這是由于串連層（ICL）的材料加工要求引起的未鈍化界面和溶劑損傷。上海大學(xué)楊緒勇教授課題組聯(lián)合多倫多大學(xué)Edward H. Sargent教授課題組通過(guò)構(gòu)筑一種由半導(dǎo)體-金屬-電介質(zhì)疊層組成的ICL，該疊層易制備且具備良好的穩(wěn)定性和光電耦合性質(zhì)，并研究了ICL如何實(shí)現(xiàn)電荷平衡、抑制電流泄漏以及防止溶劑對(duì)底層功能層的損害。實(shí)現(xiàn)了發(fā)射波長(zhǎng)從藍(lán)光到紅光的雙結(jié)串聯(lián)QLED的記錄效率。1）實(shí)驗(yàn)采用磷鉬酸(PMA)/Al:AlOx作為串聯(lián)連接層，實(shí)現(xiàn)了電荷的有效產(chǎn)生和分離，其中AlOx能夠進(jìn)一步抑制器件漏電流以及防止溶劑對(duì)下層功能層的侵蝕。2）該串聯(lián)層不僅適用于綠光串聯(lián)QLED器件，同時(shí)能夠在藍(lán)光/黃光/紅光雙結(jié)串聯(lián)QLED實(shí)現(xiàn)記錄性的外量子效率。這項(xiàng)工作表明了界面工程在串聯(lián)QLED制造中的重要性，也證明了串聯(lián)QLED在下一代顯示和固態(tài)照明方面的巨大潛力。Qianqian Wu, et al, Efficient Tandem Quantum-Dot LEDs Enabled by An Inorganic Semiconductor-Metal-Dielectric Interconnecting Layer Stack, Adv. Mater., 2021DOI: 10.1002/adma.202108150https://doi.org/10.1002/adma.202108150
8. AM綜述：“超越水系”鋅離子電池電解質(zhì)的最新進(jìn)展
隨著大規(guī)模儲(chǔ)能需求的日益增長(zhǎng)，鋅離子電池（ZIBs）以其資源豐富、成本低、安全性高、可接受的能量密度等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是鋰離子電池（LIBs）的潛在替代品。盡管人們一直致力于設(shè)計(jì)和開發(fā)高性能的ZIBs正極和水溶液電解質(zhì)，但析氫副反應(yīng)、水蒸發(fā)和液體泄漏等諸多挑戰(zhàn)嚴(yán)重阻礙了水系ZIBs的發(fā)展。開發(fā)“超越水溶液（beyond aqueous）”的電解質(zhì)可以避免由于缺水而產(chǎn)生的上述問(wèn)題，這有利于高性能ZIBs的發(fā)展。基于此，北京化工大學(xué)陳仕謀教授綜述了“超越水溶液”電解質(zhì)的最新研究進(jìn)展，包括常規(guī)有機(jī)電解質(zhì)、離子液體、全固態(tài)、準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)和深共晶電解質(zhì)等。總結(jié)了用于ZIBs的“超越水溶液”電解質(zhì)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題和相應(yīng)的解決策略。1）ZIBs由負(fù)極、正極、電解質(zhì)、隔膜和集電器組成。其中，電解質(zhì)作為鋅離子在循環(huán)過(guò)程中在電極間傳輸?shù)慕橘|(zhì)，對(duì)決定電極的工作環(huán)境和電池的儲(chǔ)能機(jī)理起著重要的作用。近年來(lái)，水系電解質(zhì)因其成本低、安全、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注。然而，水系電解質(zhì)也遇到了一系列問(wèn)題，主要包括：i）窄電化學(xué)穩(wěn)定窗口；ii）鋅枝晶與鋅負(fù)極腐蝕；iii）正極的溶解。為了克服這些問(wèn)題，人們開發(fā)了許多策略，如電極的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和表面涂層、優(yōu)化電解質(zhì)、引入電解質(zhì)添加劑等。雖然這些策略可以在一定程度上緩解這些問(wèn)題，但它們并不能從根本上解決由于電解質(zhì)中水的存在而導(dǎo)致的電化學(xué)穩(wěn)定窗口問(wèn)題。近年來(lái)，“超越水溶液”電解質(zhì)因其優(yōu)異的氧化穩(wěn)定性而引起了人們的關(guān)注。2）作者總結(jié)了用于ZIBs的主要包括常規(guī)有機(jī)電解質(zhì)、離子液體電解質(zhì)和深共晶溶劑等在內(nèi)的有機(jī)電解質(zhì)的研究進(jìn)展。有機(jī)電解質(zhì)具有極高的負(fù)極穩(wěn)定性，因此可以在高工作電壓下工作，使其與高電壓正極材料兼容。3）與液態(tài)電解液相比，固態(tài)電解液具有許多優(yōu)點(diǎn)：i）可以避免液體泄漏，安全性高，適用于柔性和可穿戴的電子器件；ii）足夠的機(jī)械強(qiáng)度，不僅能承受極端的外部壓力和環(huán)境，還能抑制電池內(nèi)部樹枝晶的進(jìn)一步生長(zhǎng)，以延長(zhǎng)電池壽命；iii）基于固態(tài)電解質(zhì)的固態(tài)ZIB不含枝晶，或者能夠減緩枝晶的生長(zhǎng)和大多數(shù)副反應(yīng)；iv）組裝工藝簡(jiǎn)單。作者重點(diǎn)總結(jié)了用于ZIBs “超越水溶液”的固體電解質(zhì)（全固態(tài)電解質(zhì)，準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)）的最新進(jìn)展。4）作者最后指出，要開發(fā)高性能的ZIBs，如何克服或緩解以下“超越水溶液”電解質(zhì)（常規(guī)有機(jī)電解質(zhì)，離子液體電解質(zhì)，全固態(tài)電解質(zhì)和準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)）的挑戰(zhàn)至關(guān)重要。Yanqun Lv, et al, Recent Advances in Electrolytes for “Beyond Aqueous” Zinc-Ion Batteries, Adv. Mater. 2021DOI: 10.1002/adma.202106409https://doi.org/10.1002/adma.202106409
9. Nano Lett.：超穩(wěn)定、可擴(kuò)展的有機(jī)硅-膠束混合納米體系用于超高劑量化療
雖然已有多種能夠治療實(shí)體腫瘤的藥物納米載體被報(bào)道，但它們目前仍難以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，且體內(nèi)毒性效應(yīng)也不夠明確，這些都極大地限制了它們的臨床轉(zhuǎn)化。中科院上海硅酸鹽研究所施劍林院士、華東理工大學(xué)李永生教授和牛德超副教授開發(fā)了一種簡(jiǎn)單策略以定量構(gòu)建智能多功能有機(jī)硅膠束(IPOMs)，其具有不可檢測(cè)的臨界膠束濃度(CMC)。1）負(fù)載多西他賽的IPOMs (DTX@IPOMs)能夠響應(yīng)谷胱甘肽(GSH)，其不僅在健康昆明小鼠模型中表現(xiàn)出了超高的耐受劑量(360毫克/公斤)，而且也能夠在非常大的劑量(50毫克/公斤)條件下顯著抑制小鼠皮下/原位腫瘤。2）綜上所述，這種封閉凝膠化策略可為設(shè)計(jì)和批量生產(chǎn)低毒、高效的有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合納米藥物提供新的策略。Dechao Niu. et al. Superstable and Large-Scalable Organosilica-Micellar Hybrid Nanosystem via a Confined Gelation Strategy for Ultrahigh-Dosage Chemotherapy. Nano Letters. 2021DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c02342https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.1c02342
10. Nano Lett.：通過(guò)電可調(diào)薄膜光學(xué)涂層實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顏色生成
薄膜光學(xué)涂層具有廣泛的工業(yè)應(yīng)用，從顯示器，照明到光伏電池等諸多領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)薄膜光學(xué)涂層在可見波長(zhǎng)范圍內(nèi)電可調(diào)對(duì)開發(fā)節(jié)能和動(dòng)態(tài)濾色器尤為重要。近日，新加坡南洋理工大學(xué)Ranjan Singh等通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示了使用由兩種不同相變材料 (PCMs) 組成的電可調(diào)薄膜光學(xué)涂層的動(dòng)態(tài)顏色生成。1）所提出的有源薄膜納米腔激發(fā)了Fano 共振，這是由相變材料組成的寬帶和窄帶吸收體耦合產(chǎn)生的。2）通過(guò) PCM 層的結(jié)構(gòu)相位轉(zhuǎn)換對(duì) Fano 共振進(jìn)行電調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了覆蓋整個(gè)可見光譜的有源濾色器。3）與現(xiàn)有的薄膜光學(xué)涂層相比，開發(fā)的基于電可調(diào) PCM 的 Fano 共振薄膜光學(xué)涂層在可調(diào)顯示器和有源納米光子應(yīng)用中具有多個(gè)優(yōu)勢(shì)。Kandammathe Valiyaveedu Sreekanth, et al. Dynamic Color Generation with Electrically Tunable Thin Film Optical Coatings. Nano Lett., 2021DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c03817https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c03817
11. Nano Lett.：納米圖案化鹵化物鈣鈦礦納米線實(shí)現(xiàn)定向激光
基于鹵化物鈣鈦礦納米線的激光器已成為現(xiàn)代納米光子學(xué)的強(qiáng)大工具，其橫截面為深亞波長(zhǎng)，并且即使在室溫下，由于材料的巨大增益，也能在整個(gè)可見光譜范圍內(nèi)顯示出低閾值激光。然而，由于通過(guò)它們作為點(diǎn)狀光源工作的亞波長(zhǎng)面有效地向外耦合輻射，它們的發(fā)射定向性仍然難以控制。近日，圣光機(jī)大學(xué)Sergey V. Makarov，俄羅斯遠(yuǎn)東聯(lián)邦大學(xué)Aleksandr A. Kuchmizhak等通過(guò)在單晶鈣鈦礦 CsPbBr3 納米線的表面印刷納米光柵實(shí)現(xiàn)了定向激光，其提供受激發(fā)射輸出耦合到其垂直方向，發(fā)散角約為 2°。1）作者通過(guò)高通量激光燒蝕方法實(shí)現(xiàn)鈣鈦礦納米線的納米圖案化，該方法保留了材料的發(fā)光特性，而其發(fā)光特性在通過(guò)傳統(tǒng)光刻方法處理后通常會(huì)惡化。2）作者發(fā)現(xiàn)鈣鈦礦納米線的納米圖案減少了激光模式的數(shù)量，且其余模式的品質(zhì)因數(shù)增加了 2 倍。這使獲得的鈣鈦礦納米線有望用于全鈣鈦礦光子芯片，其片上和垂直激光發(fā)射輸出耦合的組合將帶來(lái)更廣泛的功能。Alexey Yu. Zhizhchenko, et al. Directional Lasing from Nanopatterned Halide Perovskite Nanowire. Nano Lett., 2021DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c03656https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c03656
12. ACS Nano綜述：DNA表面工程上轉(zhuǎn)化納米顆粒用于生物分析和治療
湖南大學(xué)譚蔚泓院士和中科院腫瘤與基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所渠鳳麗研究員對(duì)用于生物分析和治療的DNA表面工程上轉(zhuǎn)化納米顆粒的相關(guān)研究進(jìn)行了綜述。1）利用生物分子對(duì)無(wú)機(jī)納米材料進(jìn)行表面改性是開發(fā)多功能復(fù)合材料的有效策略之一。鑭系離子摻雜的上轉(zhuǎn)換納米粒子(UCNPs)是一類重要的無(wú)機(jī)納米材料，其能夠?qū)⒌湍芰抗庾愚D(zhuǎn)化為高能量光子的性能。此外，DNA寡核苷酸具有與多種納米材料形成多功能拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的性能。通過(guò)合理的設(shè)計(jì)和納米技術(shù)，基于DNA的UCNPs能夠?qū)崿F(xiàn)多種功能，并具有廣闊的應(yīng)用潛力。目前，已有多種DNA- UCNPs復(fù)合材料被開發(fā)以用于診斷和治療。2）作者在文中介紹了UCNPs和在UCNPs表面偶聯(lián)DNA鏈的相關(guān)研究，綜述了DNA- UCNPs復(fù)合材料的最新進(jìn)展，并重點(diǎn)介紹了其在生物分析和治療領(lǐng)域的應(yīng)用。Dailiang Zhang. et al. Engineering DNA on the Surface of Upconversion Nanoparticles for Bioanalysis and Therapeutics. ACS Nano. 2021DOI: 10.1021/acsnano.1c08036https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c08036
