1. Angew:金屬納米顆粒密度調控腫瘤靶向性和腎臟清除率!
通過對比具有相同尺寸和表面化學,而密度不同的4種納米顆粒,發現腎臟對于超小納米顆粒的清除率隨著顆粒密度升高而呈指數下降。同時,金屬納米顆粒對腫瘤的靶向性隨著顆粒密度升高而呈線性增強。
參考文獻:Shaoheng Tang, Jie Zheng et al. Tailoring Renal Clearance and Tumor Targeting of Ultrasmall Metal Nanoparticles with Particle Density. Angew 2016.
2. Nature Chem.:二維納米材料的鹽溶液!
傳統的二維材料剝離方法大多僅適用于本身是二維結構的,或者離子插層結構的體相材料,而且需要在較大的剪切條件大量的外界能量供給條件下制備。
本文利用堿金屬在NH3的輔助下制備出了一系列二維納米材料鹽溶液,如WS2,MoSe2,TiS2,MoS2,金屬態的FeSe,石墨,以及Ga,Te,Bi2Te3,SbsTe3等半導體材料和V2O5等氧化物。該條件下,堿金屬與二維材料發生電荷轉移,生成了二維材料的鹽溶液。該溶液中的二維材料具有單層厚度,尺寸可達微米級。該二維鹽納米材料方便適合進行電沉積。
參考文獻:PatrickL. Cullen, Christopher A. Howard et al. Ionic solutions of two-dimensionalmaterials. Nature Chemistry 2016.
3. JACS:Pt在分子篩中實現單原子與納米顆粒可逆轉變!
高硅鋁比的分子篩具有更高的穩定性和更多的酸性位點,需要在堿性條件下制備,而通過一鍋法制備的負載型金屬催化劑往往會在堿性合成條件下聚集成大顆粒。本文利用Pt硫醇配合物在堿性條件下比較穩定的特性,制備出了CHA分子篩中高分散Pt納米顆粒(~1nm)。
在O2活化條件下,該催化劑中的Pt可以轉變為單原子Pt,這種分散于孔道中的單原子Pt在催化乙烯和丙烯加氫反應中只有乙烯可以發生反應。在H2條件下,單原子Pt又可逆轉變為1 nm納米顆粒,該納米顆粒催化劑對乙烯和丙烯加氫反應具有同樣催化活性。
參考文獻:ManuelMoliner ,Avelino Corma et al. ReversibleTransformation of Pt Nanoparticles into Single Atoms inside High-SilicaChabazite Zeolite. J. Am. Chem. Soc., 2016.
4. Nat. Comm.:Ni摻雜增強鋰離子電池穩定性!
富Li的層狀氧化物正極材料xLi2MnO3 · (1-x)LiMO2 (M=3d and/or 4d transition metal) 在充放電循環過程中常會發生相變,最終導致容量降低。為解決這一問題常用的策略是在富Li材料外包裹一層氧化物,磷化物來提高穩定性。
但是這種非富Li材料的包裹策略在一定程度上降低了電池的容量;并且由于包裹材料與富Li材料晶格匹配度不高,在長期循環中依然會導致容量不斷衰竭。本文通過在表面富Li層的超晶格中摻入Ni的方法有效避免了上述問題。該正極材料的容量為218.3 mAh g-1 at 1C,循環100次后仍然保留94.1%。
參考文獻:Sangryun Kim, Yoshifumi Oshima, Jang Wook Choi et al. A stable lithium-rich surface structure for lithium-rich layered cathode materials. Nature Communications 2016.
5. Angew:生物質衍生的鈉離子電池負極材料!
利用卡拉膠-金屬水凝膠中的雙螺旋結構作為前驅體,經過熱裂解得到多種超小納米顆粒復合的金屬硫化物/碳氣凝膠(FeS/CA, Co9S8/CA, Ni3S4/CA, CuS/CA, ZnS/CA以及CdS/CA),且具有多級次多孔結構。
這種氣溶膠應用于鈉離子電池負極材料時,表現出極高的可逆容量、比率放電能力以及循環穩定性。以FeS/CA為例,在0.5 A g-1條件下循環200次后,可逆容量為280 mA h-1。在0.5 A g-1條件下,比率放電能力為222 mA h-1。
參考文獻:Daohao Li, Shaojun Guo et al. Double-Helix Structure in Carrageenan–Metal Hydrogels: A General Approach to Porous Metal Sulfides/Carbon Aerogels with Excellent Sodium-Ion Storage. Angew 2016.
6. JACS:非真空條件下合成的ZnS增強的CIGS光解水電極!
Cu(IN,Ga)(Se,S)2半導體因為具有較強的光吸收和較高的導帶而被視為一種潛在的光解水制氫材料。本文在溶液體系中的F:SnO2玻璃上制備出了CIGS光電極,該電極的表面狀態和光解水性能受到S/Se化過程影響。
在電極表面引入ZnS層之后可以大幅降低激子在表面的復合,使得光電化學效率大幅提高(24mA/cm2 at -0.3V vs RHE)。通過對比正面和背面光照發現該電極中的電子傳輸速率是限制效率的關鍵步驟。
參考文獻:SangYoun Chae,Yun Jeong Hwang et al. EnhancedPhotocurrents with ZnS Passivated Cu(In,Ga)(Se,S)2 Photocathodes SynthesizedUsing a Nonvacuum Process for Solar Water Splitting J. Am. Chem. Soc., 2016.
7. Nat. Comm.:陽離子提高孔道結構氧化物電導率!
具有微觀孔道結構的氧化物對帶電粒子具有較好的存儲性能,常作為鋰離子電池電極材料。這些材料的常規合成方法中常會引入大量的K+,Na+,NH4+等陽離子,這些陽離子對于電極材料的電化學性能會產生什么影響卻少有研究。
本文研究發現,在α-MnO2的2×2孔道結構中的K+可以提高該材料的導電率,增強Li+的擴散速率,因而可以增強該材料的電化學性能。并且電鏡觀察發現,K+是否存在并不會影響α-MnO2的孔道結構。
參考文獻:YifeiYuan, M. Saiful Islam, Jun Lu, Reza Shahbazian-Yassar et al. The influence oflarge cations on the electrochemical properties of tunnel-structured metaloxides. Nature Communications 2016.
8. Nature Mater.:三元有機太陽能電池!
通過三元組合,同時滿足了有機太陽能電池的三大需求:低成本,高效率和穩定性。首先將兩種可大量制備的非富勒烯型受體P3HT和一種低禁帶寬度的聚合物整合到單層體相異質節器件中,再引入一種具有強吸收的有機小分子,來減少激子復合,提高光吸收同時增加光伏電壓,可以使得該器件的效率達到7.7%。
該器件在大氣環境中的穩定性要遠高于富勒烯型器件。此外,再引入PCE10后可以使得光伏電壓提高至1.03V,效率提高至11%。
參考文獻:Baranet al. Reducing theefficiency–stability–cost gap of organic photovoltaics with highly efficientand stable small molecule acceptor ternary solar cells. NatureMaterials 2016.
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