1. Chem. Soc. Rev.：用于病毒傳感和示蹤的納米材料
柏林工業(yè)大學(xué)Zeynep Altintas對用于病毒傳感和示蹤的納米材料相關(guān)研究進(jìn)行了綜述。
本文要點(diǎn)：
1）COVID-19大流行對全球衛(wèi)生保健系統(tǒng)的影響充分凸顯了實(shí)現(xiàn)即時有效的病毒診斷的重要性。越來越多的研究者對開發(fā)超靈敏、易于使用的平臺以及利用快速響應(yīng)設(shè)備替代傳統(tǒng)診斷方法(如聚合酶鏈反應(yīng)、western-blot分析等)的興趣也日益增加。然而，一些熒光報告因子的穩(wěn)定性差和易漂白性等缺點(diǎn)使其難以被用于研究病毒感染的機(jī)制，進(jìn)而阻礙藥物的篩選和開發(fā)。由于具有極高的比表面積比以及量子限域和電荷轉(zhuǎn)移等特性，納米材料已被證明能夠用于構(gòu)建傳感和成像系統(tǒng)，以放大這些系統(tǒng)的信號響應(yīng)和時間分辨率，并且能夠促進(jìn)生物分子的整合以及實(shí)現(xiàn)有效的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。此外，得益于納米材料所具有的空穴遷移性、光穩(wěn)定性和亮度高以及抗光漂白能力強(qiáng)等優(yōu)勢，因此其在示蹤單個病毒方面也比有機(jī)染料更有優(yōu)勢。
2）作者從人類致病病毒對社會的影響入手，綜述了碳同素異形體、無機(jī)和有機(jī)納米材料在病毒傳感和示蹤等方面的研究進(jìn)展，介紹了如何利用不同的納米材料構(gòu)建病毒傳感平臺(如芯片實(shí)驗(yàn)室、紙基和基于智能手機(jī)的即時護(hù)理系統(tǒng))；此外，作者也對于將納米材料作為一種簡單、通用和低成本的工具以對感染人類、動物、植物和細(xì)菌的病毒進(jìn)行檢測和示蹤，并對該技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)和局限性進(jìn)行了討論。
Muqsit Pirzada. et al. Nanomaterials for virus sensing and tracking. Chemical Society Reviews. 2022
DOI: 10.1039/d1cs01150b
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/cs/d1cs01150b
2. Acc. Chem. Res.綜述：三維共價有機(jī)骨架的功能調(diào)節(jié)和穩(wěn)定性工程
作為多孔材料家族中最具吸引力的成員之一，共價有機(jī)骨架自2005年首次被發(fā)現(xiàn)以來，已經(jīng)被報道了數(shù)千次，涉及到它們的設(shè)計(jì)、合成和應(yīng)用。然而，這些COF中的絕大多數(shù)是基于二維(2D)拓?fù)洌S(3D)COF的數(shù)量到目前為止還不到100個。事實(shí)上，與2D相比，3D COF具有更大的比表面積、相互連接的通道、暴露良好的功能部分和高度可調(diào)的結(jié)構(gòu)，在吸附、分離、化學(xué)傳感和多相催化等領(lǐng)域具有更強(qiáng)的競爭力。然而，3D COF的結(jié)晶問題和化學(xué)穩(wěn)定性差，這可能是由于高度空洞的骨架和沒有π?π堆積造成的，這給3D COF的研究和應(yīng)用帶來了嚴(yán)重的困難。要解決這些問題，需要更精細(xì)的合成規(guī)則或更適中的官能化條件。更重要的是，提高3D COF化學(xué)穩(wěn)定性的策略對其進(jìn)一步發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用具有重要意義。基于此，吉林大學(xué)方千榮教授，特拉華大學(xué)Yushan Yan綜述了功能性3D COF的設(shè)計(jì)原則、功能途徑和穩(wěn)定性調(diào)節(jié)方法。
本文要點(diǎn)：
1）作者首先從構(gòu)建3D COF結(jié)構(gòu)的一些基本元素開始，包括拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、相互滲透、連接和合成方法進(jìn)行概述。
2）在此之后，重點(diǎn)總結(jié)了3D COF功能化的幾種策略，包括原位方法(利用原位生成的COF鍵作為活性中心)、自下而上合成(從預(yù)先設(shè)計(jì)的構(gòu)建塊嵌入功能部分)和合成后修飾(共價修飾或原始骨架的金屬化)。
3）最后，作者提出了一些實(shí)現(xiàn)3D COF持久擴(kuò)展的方法，這對框架功能化和實(shí)際應(yīng)用具有重要意義。這一目標(biāo)不僅可以通過引入一些額外的加強(qiáng)力來實(shí)現(xiàn)，如疏水效應(yīng)、庫侖排斥和空間位阻效應(yīng)，而且還可以利用堅(jiān)固的鍵來從物質(zhì)性質(zhì)上提高穩(wěn)定性。
4）由于具有高比表面積、多種互穿通道、多種功能和良好的穩(wěn)定性，3D COFs表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，在吸附分離、多相催化、儲能等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。雖然這些材料的發(fā)展受到嚴(yán)重的結(jié)晶問題和穩(wěn)定性限制的限制，但在過去的十年里，研究人員進(jìn)行了大量研究，并在合成控制、官能化調(diào)節(jié)和增強(qiáng)三維COF的穩(wěn)定性方面開發(fā)了大量的策略。因此，隨著這些材料在設(shè)計(jì)、制備和功能化方面的進(jìn)一步進(jìn)展，3D COF將在未來得到實(shí)際應(yīng)用。
Xinyu Guan, et al, Functional Regulation and Stability Engineering of Three-Dimensional Covalent Organic Frameworks, Acc. Chem. Res., 2022
DOI: 10.1021/acs.accounts.2c00200
https://doi.org/10.1021/acs.accounts.2c00200
3. Nature Commun.：單原子Pt堿性電催化OER
Pt是最重要的分解水HER電催化劑，但是由于與氧中間體的結(jié)合能力太高、而且在強(qiáng)氧化環(huán)境中容易溶解，導(dǎo)致Pt難以用于OER反應(yīng)。有鑒于此，北京大學(xué)郭少軍、加州州立大學(xué)北嶺分校Gang Lu等報道擔(dān)載于磷酸氫鈷基底上的單原子Pt展示了優(yōu)異的OER催化活性和穩(wěn)定性，在300 mV的過電勢條件TOF達(dá)到35.1±5.1 s-1，質(zhì)量活度達(dá)到69.5±10.3 A mg-1，而且具有優(yōu)異的穩(wěn)定性。
本文要點(diǎn)：
1）機(jī)理研究。反應(yīng)機(jī)理研究顯示，這種獨(dú)立的Pt原子產(chǎn)生優(yōu)異催化活性的原因來自于改善了氧中間體物種的結(jié)合能，而且Pt與相鄰Co原子之間具有非常強(qiáng)的電子耦合作用，因此能夠避免生成可溶性的Ptx>4物種。
2）這種催化劑在非常低的Pt擔(dān)載量條件能夠在工業(yè)級電流密度（1 A cm-2）和電壓（1.8 V）實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的堿性電解水持久性。
Zeng, L., Zhao, Z., Lv, F. et al. Anti-dissolution Pt single site with Pt(OH)(O3)/Co(P) coordination for efficient alkaline water splitting electrolyzer. Nat Commun 13, 3822 (2022)
DOI: 10.1038/s41467-022-31406-0
https://www.nature.com/articles/s41467-022-31406-0
4. Nature Commun.：碘化物輔助NHC電催化
VB1催化活化丙酮酸合成乙酰輔酶A（acetyl coenzyme A）的卡賓有機(jī)催化得到廣泛關(guān)注和發(fā)展，因此成為一種多功能合成方法。目前，人們通過NHC有機(jī)催化方法成功的將(不飽和)醛的羰基碳, 以及α-, β-, γ-, δ-碳進(jìn)行催化活化。與化學(xué)氧化還原或者光化學(xué)氧化還原反應(yīng)方法相比，NHC催化的電化學(xué)方法研究比較少見。有鑒于此，中山大學(xué)朱庭順等報道碘促進(jìn)電化學(xué)氧化還原NHC有機(jī)催化反應(yīng)方法。
本文要點(diǎn)：
1）這種電化學(xué)NHC有機(jī)催化反應(yīng)方法學(xué)通過電化學(xué)單電子SET過程氧化Breslow中間體，因此實(shí)現(xiàn)多種多樣的催化轉(zhuǎn)換。作者通過自由基時鐘實(shí)驗(yàn)、電化學(xué)循環(huán)伏安測試，說明該反應(yīng)機(jī)理通過陽極自由基偶聯(lián)反應(yīng)方式進(jìn)行。
2）在這項(xiàng)工作中，實(shí)現(xiàn)了NHC、碘離子、電催化配合的催化體系，避免使用NHC氧化催化所需的大量化學(xué)氧化劑，而且具有非常好的調(diào)控能力，能夠分別活化不同碳原子（羰基碳, 以及α-, β-, γ-, δ-碳），合成能夠進(jìn)行大規(guī)模放大，反應(yīng)機(jī)理研究很好的支持反應(yīng)通過陽極氧化自由基偶聯(lián)反應(yīng)過程。
Zhou, P., Li, W., Lan, J. et al. Electroredox carbene organocatalysis with iodide as promoter. Nat Commun 13, 3827 (2022)
DOI: 10.1038/s41467-022-31453-7
https://www.nature.com/articles/s41467-022-31453-7
5. Chem綜述：Ti自由基催化
自由基化學(xué)成為現(xiàn)代有機(jī)化學(xué)合成領(lǐng)域的重要基石，為化學(xué)工作者提供豐富的技術(shù)，顯著拓展了學(xué)術(shù)和工業(yè)領(lǐng)域研究的合成與反應(yīng)空間。其中，Ti的復(fù)合物受到人們的廣泛關(guān)注，Ti的復(fù)合物催化劑具有豐富的氧化還原性能，而且具有儲量豐富、低毒性的優(yōu)勢。以往Ti通常用于催化活化環(huán)氧化合物和羰基化合物，目前Ti自由基氧化還原催化發(fā)展了更多催化反應(yīng)，能夠激發(fā)一系列催化轉(zhuǎn)化。
有鑒于此，康奈爾大學(xué)林松等綜述報道目前TiIII/IV催化領(lǐng)域的最新進(jìn)展，對其催化活化多種不同化學(xué)鍵的相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展。此外，討論Ti自由基化學(xué)與其他催化體系結(jié)合成為新型催化技術(shù)（比如光催化、電催化技術(shù)）的前景。
本文要點(diǎn)：
1）對2016年以來TiIII/IV催化領(lǐng)域的相關(guān)進(jìn)展進(jìn)行總結(jié)。相關(guān)化學(xué)鍵的催化活化領(lǐng)域包括：C-O鍵活化、C-N鍵活化、C-C鍵活化、C-X（鹵原子）/C-S鍵活化。
2）從光化學(xué)、電化學(xué)領(lǐng)域角度對TiIII的生成/轉(zhuǎn)化相關(guān)新型策略進(jìn)行總結(jié)，對光化學(xué)、電化學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展前景進(jìn)行展望。通過更加深入的機(jī)理研究，有助于發(fā)展Ti的新型配體和新反應(yīng)。
Xiangyu Wu, Yejin Chang, Song Lin, Titanium radical redox catalysis: Recent innovations in catalysts, reactions, and modes of activation, Chem 2022,
DOI: 10.1016/j.chempr.2022.06.005
https://www.cell.com/chem/fulltext/S2451-9294(22)00310-2
6. AFM：金屬有機(jī)框架中Cu(I)配位微環(huán)境調(diào)節(jié)促進(jìn)CO2電還原為CH4
金屬有機(jī)骨架(MOFs)中金屬活性中心的配位微環(huán)境對其電催化CO2還原反應(yīng)(CO2RR)的性能起著至關(guān)重要的作用。然而，闡明MOFs催化的CO2RR的結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系仍然是一個挑戰(zhàn)。近日，南京大學(xué)孫為銀教授，F(xiàn)eng Gong合成了一系列具有不同Cu(I)位配位微環(huán)境（Cu-Cl、Cu-Br和Cu-I）的MOFs，以研究它們的CO2RR性能。
本文要點(diǎn)：
1）隨著鹵原子半徑的增加，CO2吸附量增加，Cu的d帶中心正向費(fèi)米能級移動，導(dǎo)致CO2向CH4轉(zhuǎn)化的選擇性增強(qiáng)。結(jié)果顯示，Cu-I電極的總法拉第效率最高，達(dá)到83.2%，在?1.08 V時，CH4的總法拉第效率可達(dá)57.2%，CH4部分電流密度為60.7 mA cm?2。
2）理論計(jì)算表明，Cu中心的d帶中心移動有助于降低*CH2O和*CH3O中間體的生成能，這是CO2RR的電位決定步驟，從而促進(jìn)電催化CO2還原為CH4。該研究為研究MOFs活性中心的配位微環(huán)境與電還原反應(yīng)性能之間的關(guān)系開辟了新的途徑。
Ya Zhang, et al, Tailoring Coordination Microenvironment of Cu(I) in Metal–Organic Frameworks for Enhancing Electroreduction of CO2 to CH4, 2022, Adv. Funct. Mater. 2022
DOI: 10.1002/adfm.202203677
https://doi.org/10.1002/adfm.202203677
7. CCS Chem.：協(xié)同化學(xué)耦合和物理潤滑作用構(gòu)建高度動態(tài)的離子共價適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)助力高性能可穿戴電子產(chǎn)品
共價自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)(CANs)結(jié)合了傳統(tǒng)熱固性塑料和熱塑性塑料的優(yōu)點(diǎn)，引起了廣泛關(guān)注。CANs中可逆共價鍵的動力學(xué)和聚合物鏈的流動性決定了聚合物網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渲嘏牛@對于它們的優(yōu)異特性，如自愈合和再加工至關(guān)重要。近日，東華大學(xué)游正偉教授，朱美芳院士將離子液體引入到二甲基乙二酮縮氨基甲酸酯(DOU)基CANs中，通過協(xié)同化學(xué)偶聯(lián)和物理潤滑來調(diào)節(jié)可逆鍵動力學(xué)和高分子鏈的遷移率。
本文要點(diǎn)：
1）小分子模型實(shí)驗(yàn)證明，離子液體可以催化動態(tài)的DOU鍵交換。離子液體還可以打破聚合鏈之間的氫鍵，從而增加它們的流動性。
2）結(jié)果表明，離子液體的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)解離活化能從110 kJ mol-1降至85 kJ mol-1。此外，作為一種功能基團(tuán)，離子液體賦予了CANs新的性能，將極大地擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。例如，研究人員展示了由此產(chǎn)生的離子CANs （iCAN）的導(dǎo)電性在包括溫度、應(yīng)變和濕度在內(nèi)的多種刺激下構(gòu)建高性能多功能可穿戴電子設(shè)備的強(qiáng)大能力。
這項(xiàng)研究提供了一種新的設(shè)計(jì)原則，同時利用兩個結(jié)構(gòu)組件的化學(xué)和物理效應(yīng)來調(diào)節(jié)材料性能，使其能夠?qū)崿F(xiàn)新的應(yīng)用。
Lijie Sun, et al, Cooperative Chemical Coupling and Physical Lubrication Effects Construct Highly Dynamic Ionic Covalent Adaptable Network for High-Performance Wearable Electronics, CCS Chem. 2022
DOI: 10.31635/ccschem.022.202202037
https://doi.org/10.31635/ccschem.022.202202037
8. EnSM：3D親鋅微支架能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的鋅沉積
鋅離子電池是一種安全、低成本的儲能技術(shù)。然而，由于鋅枝晶生長、副反應(yīng)和寄生副產(chǎn)物，使用金屬鋅負(fù)極的鋅電池的循環(huán)壽命較差。近日，南洋理工大學(xué)范紅金教授設(shè)計(jì)了一種獨(dú)特的三維（3D）錫（Sn）改性的PCF基微支架（Sn-PCF）。
本文要點(diǎn)：
1）3D交聯(lián)型導(dǎo)電碳纖維網(wǎng)絡(luò)與高度親鋅的Sn納米點(diǎn)耦合，通過均勻電流密度和鋅離子通量，有效地消除了尖端效應(yīng)，并為Zn枝晶構(gòu)造了物理屏障。此外，金屬Sn具有很強(qiáng)的鋅離子吸附能力和較高的鋅離子表面擴(kuò)散勢壘，這是鋅離子在纖維上均勻成核和均勻沉積的關(guān)鍵。同時，鍍Sn層也降低了HER副反應(yīng)發(fā)生的趨勢。
2）這些優(yōu)點(diǎn)協(xié)同促進(jìn)了高度可逆的鍍鋅/剝鋅。采用Na2V6O16?1.63H2O(NaVO)負(fù)極和SnPCF@Zn負(fù)極配對的鋅離子電池全電池，在電流密度分別為5 A g?1和10A g?1（2000次循環(huán)）時，每次循環(huán)的容量衰減率分別約為0.009%和0.010%。
所提出的策略為高度集成導(dǎo)電性和親鋅性的基于3D主體的穩(wěn)定鋅負(fù)極設(shè)計(jì)提供了一條新的途徑。
Jin-Lin Yang, Peihua Yang, Wenqi Yan, Jian-Wei Zhao, Hong Jin Fan, 3D zincophilic micro-scaffold enables stable Zn deposition, Energy Storage Materials (2022)
DOI：10.1016/j.ensm.2022.06.050
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2022.06.050
9. EnSM：氫鍵調(diào)節(jié)使吲哚酮成為鋰離子電池的穩(wěn)定和高倍率正極
吲哚茶酮(IDT)是一種儲量豐富、價格低廉的工業(yè)染料，它含有兩個通過兩個亞氨基(NH)偶聯(lián)的蒽醌活性單元。IDTs中的分子間和分子內(nèi)氫鍵可以通過促進(jìn)分子間的相互作用來抑制其在電解液中的溶解，并改善其作為鋰離子電池正極的循環(huán)性能。然而，分子內(nèi)的氫鍵導(dǎo)致了IDT活性單元的不充分利用。近日，天津大學(xué)Chunsheng Shi開發(fā)了IDT分子作為正極材料，并結(jié)合硝酸根離子進(jìn)行活化，從而獲得高性能鋰離子電池。
本文要點(diǎn)：
1）研究發(fā)現(xiàn)，π-π堆積的異煙肼分子中存在分子間氫鍵，以抑制其在電解液中的溶解。芳香族結(jié)構(gòu)中的N原子有望提高AQ的LUMO絕對值。此外，充電過程中硝酸根離子的活化通過氧化IDT分子中的亞氨基(N-H)消除了分子內(nèi)氫鍵對C=O基團(tuán)(親核中心)的不利影響。這導(dǎo)致了更多可用的親核中心和更高的LUMO絕對值。此外，電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理由擴(kuò)散控制轉(zhuǎn)變?yōu)殡娙菘刂啤＠碚撃M和非原位電化學(xué)測量揭示了活化和儲存機(jī)制。
2）結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的硝酸根離子活化的IDT正極具有較高的電壓平臺(2.5 V)，0.1 C下的首次放電容量為226 mAh g-1，接近其理論容量，并且具有良好的長壽命循環(huán)穩(wěn)定性（2 C循環(huán)1000次后為125 mAh g-1）。這種獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)工程為設(shè)計(jì)用于堿金屬離子電池的高性能有機(jī)分子正極提供了指導(dǎo)。
Haichang Zhang, Rui Zhang, Fei Ding, Chunsheng Shi, Naiqin Zhao, Hydrogen bonding regulation enables indanthrone as a stable and high-rate cathode for lithium-ion batteries, Energy Storage Materials (2022)
DOI：10.1016/j.ensm.2022.06.042
https://doi.org/10.1016/j.ensm.2022.06.042
10. ACS Catal.：用于生產(chǎn)C3含氧化合物的催化串聯(lián)CO2-乙烷反應(yīng)和氫甲酰化
用于從CO2和乙烷生產(chǎn)C3含氧化合物的串聯(lián)加氫甲酰化反應(yīng)的策略代表了同時將溫室氣體CO2和大量儲備的頁巖氣升級為增值液體產(chǎn)品的機(jī)會。而挑戰(zhàn)之一是如何調(diào)節(jié)和實(shí)現(xiàn)下游加氫甲酰化的合適的乙烯/CO/H2比。近日，哥倫比亞大學(xué)陳經(jīng)廣教授，石溪大學(xué)Ping Liu分析了CO2-乙烷反應(yīng)期間主反應(yīng)和副反應(yīng)的不同組合的所需C2H4/CO/H2比，即ODHE + DDHE + DRE為1/1/0.88，DDHE + RWGS + DRE為1/1.15/1。
本文要點(diǎn)：
1）研究人員采用PtSn3/γ-Al2O3催化劑進(jìn)行催化串聯(lián)加氫甲酰化反應(yīng)，提供與借助均相氣體反應(yīng)獲得的C3含氧化合物相當(dāng)?shù)纳a(chǎn)率。Pt簇/SnOx界面結(jié)構(gòu)占主導(dǎo)地位，并使同時發(fā)生的DDHE(主要)、ODHE(次要)和DRE反應(yīng)能夠提供接近理想值的所需C2H4/CO/H2比(例如1/1.2/0.5和1/0.9/0.4)。
2）為了更好的實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用，第一個反應(yīng)器的C2H4/CO/H2比和生產(chǎn)率以及相對于PtSn3/γ-Al2O3的穩(wěn)定性可以通過未來的努力進(jìn)一步優(yōu)化，例如改變反應(yīng)溫度、CO2/乙烷進(jìn)料比、載體特性和Pt-Sn相互作用。此外，開發(fā)改進(jìn)的催化劑以通過促進(jìn)多相加氫甲酰化同時抑制不希望的乙烯加氫成乙烷來提高C3含氧化合物的選擇性也是至關(guān)重要的。
這項(xiàng)工作還確定了從儲量大的頁巖氣和溫室氣體CO2的催化升級生產(chǎn)C3含氧化合物的合適催化劑的基準(zhǔn)。
Zhenhua Xie, et al, Catalytic Tandem CO2?Ethane Reactions and Hydroformylation for C3 Oxygenate Production, ACS Catal. 2022
DOI: 10.1021/acscatal.2c01700
https://doi.org/10.1021/acscatal.2c01700
11. ACS Nano：共價有機(jī)框架膜中的帶電納米通道實(shí)現(xiàn)了高效離子排斥
通過納米通道的可控離子傳輸對于生物和人工膜系統(tǒng)至關(guān)重要。具有規(guī)則和可調(diào)納米通道的共價有機(jī)框架(COFs)是開發(fā)離子傳輸合成膜的理想材料平臺。然而，COF膜的離子排斥仍然具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)榇蠖鄶?shù)COF材料具有大尺寸的納米通道，導(dǎo)致小離子的非選擇性傳輸。近日，天津大學(xué)姜忠義教授，吳洪教授開發(fā)了離子共價有機(jī)框架膜（iCOFMs）用于實(shí)現(xiàn)快速和可控的離子傳輸。
本文要點(diǎn)：
1）大尺寸均勻框架納米通道內(nèi)排列的磺酸鹽基團(tuán)具有200 mC m-2的超高表面電荷密度，超過了生物和合成納米通道中報道的表面電荷密度。
2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分子模擬證實(shí)，帶電的COF納米通道內(nèi)雙電層的重疊阻止了離子的進(jìn)入，并通過納米約束的靜電排斥使它們的通道變窄。
3）最佳iCOFM的水滲透率比商業(yè)基準(zhǔn)和最先進(jìn)的膜高600倍，Na2SO4截留率為93.5%，硼去除率超過70%。
4）具有帶電納米通道的COF膜和闡明的靜電控制離子傳輸機(jī)制可以徹底改變合成納米通道膜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范式。此外，基于框架材料的基礎(chǔ)納米約束離子傳輸可以作為開發(fā)高級納米流體分離、傳感和能量轉(zhuǎn)換的平臺。用于高效分子/離子傳輸、分離、傳感和能量轉(zhuǎn)換的膜/裝置。
Xinda You, et al, Charged Nanochannels in Covalent Organic Framework Membranes Enabling Efficient Ion Exclusion, ACS Nano, 2022
DOI: 10.1021/acsnano.2c04767
https://doi.org/10.1021/acsnano.2c04767
12. ACS Nano：金納米材料對抗多重耐藥細(xì)菌
由于抗生素的過度使用，抗生素耐藥性已成為對人類健康的嚴(yán)重威脅。目前，正在開發(fā)不同的抗生素來治療耐藥菌，但抗生素的開發(fā)周期很難跟上抗生素耐藥性的高發(fā)。 納米技術(shù)提供了應(yīng)對耐藥細(xì)菌感染的策略，不同種類的抗菌納米材料可以在很大程度上滿足不同的抗菌需求。 在這些納米材料中，金納米材料具有優(yōu)異的抗菌功效和生物安全性，是抗生素的替代品。基于此，南方科技大學(xué)蔣興宇重點(diǎn)介紹了金納米材料在抗菌領(lǐng)域的最新進(jìn)展，并討論金基納米抗生素的發(fā)現(xiàn)和潛在的臨床應(yīng)用。
本文要點(diǎn)：
1）首先，通過介紹合理調(diào)整納米材料的形貌、表面化學(xué)和組成，可以獲得具有最佳和定制抗菌功效的金納米抗生素。這些金納米抗生素可以很好地集成到醫(yī)療器械中用于抗菌應(yīng)用。
2）其次，強(qiáng)調(diào)金基納米抗生素在臨床應(yīng)用方面仍然存在挑戰(zhàn)。這些納米材料的具體抗菌作用機(jī)制和安全性有待深入研究。這個過程非常復(fù)雜，需要微生物學(xué)、免疫學(xué)、生物材料、病理學(xué)、毒理學(xué)、藥理學(xué)和納米技術(shù)的跨學(xué)科整合。盡管如此，金納米材料在治療細(xì)菌感染的策略中具有重要價值，我們期待進(jìn)一步的研究將拓寬金納米材料的抗菌應(yīng)用領(lǐng)域并加速其轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用。
Xiaohui Zhao, Hao Tang, and Xingyu Jiang. Deploying Gold Nanomaterials in Combating Multi-Drug-Resistant Bacteria. ACS Nano 2022
DOI:10.1021/acsnano.2c02269
https://doi.org/10.1021/acsnano.2c02269
