1. Nature Commun.：超彈性石墨烯氣凝膠基超材料
超輕、超強、超韌的石墨烯氣凝膠超材料具有多功能，在未來的軍事和家庭應用中具有廣闊的應用前景。然而，石墨烯氣凝膠的力學性能不理想，缺乏多尺度的結構調控，這仍然阻礙了石墨烯氣凝膠的發展。近日，清華大學曲良體教授提出了一種制備具有多功能宏觀結構和高度有序微網絡的石墨烯超-氣凝膠（GmAs）的激光雕刻策略。
本文要點：
1）GmAs可以快速而精確地設計成任何構型，包括線、面、3D晶格和孔洞塊，提供了創紀錄的高性能，如超高延伸性（5400%伸長率）、低比重量（0.1 mg c m?3）和超寬泊松比（v）范圍（?0.95<v<1.64）。
2）GmAs的結構由亞微米纖維和石墨烯片緊密結合而成。受益于1D納米纖維增強的2D片結構，石墨烯壁的彎曲剛度顯著增加。因此，在壓縮過程中，GmAs的內部變形模式是穩定的整體變形，而不是軟氣體的微觀屈曲，這導致GmAs具有良好的力學性能，包括良好的魯棒性、高強度和剛度，以及在任意壓縮后完全恢復形狀，優于大多數碳氣凝膠。
3）此外，簡單的制造過程允許將其他功能組件結合到有序結構中，使得能夠生產具有預定幾何形狀和功能的物體。作為原型，研究人員制備了陶瓷氣凝膠和磁響應氣凝膠，顯示了多功能應用的巨大潛力。
2. Nature Commun.：NiPS3改善光催化制氫性能
對于實現大規模的太陽能制氫而言，發展高性能價格合理的光催化劑是關鍵。有鑒于此，阿德萊德大學喬世璋等報道通過液相剝離方法制備超薄NiPS3納米片，能夠作為一種多功能制氫材料。當NiPS3與大量的光催化劑結合（包括TiO2, CdS, In2ZnS4, C3N4），能夠顯著提高光催化可見光制氫性能。
本文要點：
1）當NiPS-3與CdS形成復合光催化劑NiPS3/CdS，實現了超高的可見光制氫性能（13600 μmol h-1 g-1），性能改善達到~1667 %，這種性能改善常數達到相關報道最好結果。
2）通過先進的表征技術和理論計算模擬，發現顯著改善的光催化制氫性能來自NiPS3/CdS界面形成的強耦合結構能夠促進電子-空穴的解離/傳輸，而且NiPS3中存在豐富的P/S邊緣位點和活性基面S位點。
這項研究工作首次展示了金屬磷化硫化物能夠作為一種普適性材料用于提高各種不同光催化劑的光催化活性。
3. Nature Commun.：通過界面相互作用和熱拉伸誘導的應力的連續和可控協同作用的超致密MXene纖維
MXene（Ti3C2Tx）纖維（由導電性和機械強度高的MXene納米片制成）的最新進展，解決了新興但有前景的電極材料的日益增長的需求，用于開發基于紡織品的設備及其他產品。然而，為了揭示MXene纖維的全部潛力，在導電性和機械性能之間達到平衡仍然是主要挑戰，主要是由于難以進一步壓實松散的MXene納米片所致。近日，南洋理工大學Lei Wei，北京航空航天大學程群峰教授展示了一種連續可控的途徑來制造具有高導電性、強度和韌性的超致密MXene纖維。
本文要點：
1）首先，濕法紡絲中的界面相互作用使得MXene納米片能夠轉移到緊密的MXene纖維。然后，這些纖維在熱拉伸中被連續送入聚合物管，從而產生(1)由拉伸誘導的可控應力實現的超致密MXene纖維和(2)原位產生的保護層。
2）由于界面相互作用和熱拉伸誘導應力的這種協同作用，所產生的具有保護層的超致密MXene纖維不僅具有585.5±2.1 MPa的顯著拉伸強度和66.7±5.0 MJ·m3的超高韌性，而且還具有8802.4±30.8 S·cm-1的高電導率以及優異的長期機械耐久性和穩定性。
3）在使用這些纖維構建大規模MXene紡織品之后，實現了兩個代表性的應用。一種用于電磁干擾屏蔽，在5 × 104次彎曲循環后具有約57 dB的高屏蔽效率和約87.8%的性能保持率。另一個是電熱效應，展示了一種具有顯著變形穩定性的發熱織物。
已證實的界面相互作用和熱拉伸誘導的應力的協同作用為在大量納米結構功能材料上獲得高性能纖維提供了廣泛的興趣。
4. Nature Commun.：雙金屬單納米顆粒的晶相調節催用于催化加氫
雙金屬納米粒子通過強烈的金屬-金屬相互作用提供幾何變化和電子重新分布，這大大提高了催化的活性和選擇性。然而，定量描述催化活性位點的原子構型在實驗上受到平均系綜效應的挑戰，該平均系綜效應是由顆粒尺寸和晶相在高溫和反應性氣體下的相互作用引起的。近日，中科院大連化物所申文杰研究員，Yong Li，卡爾斯魯厄理工學院Yuemin Wang，中科院上海高研院Zheng Jiang利用像差校正掃描電子顯微鏡(STEM)、X射線吸收近邊結構(XANES)、擴展X射線吸收精細結構(EXAFS)光譜、紅外光譜(IR)和密度泛函理論(DFT)計算的互補組合，量化了相同尺寸但晶相變化的PdCu單粒子上活性中心的幾何結構和電子特征。
本文要點：
1）研究發現，有序的體心立方（B2）顆粒(8 nm)比無序的面心立方（fcc）顆粒提高了用于乙炔加氫的本征活性一個數量級。
2）密集的表面Pd-Cu鍵由化學有序的晶相定義，具有孤立的Pd位點和較低的配位數，并具有較高的金屬d帶中心。環境透射電子顯微鏡（TEM）對H原子的直接觀察表明，它不僅大大加速了Pd原子上的H2解離，而且有效地容納了顆粒頂/次表面上活化的H原子。
這項研究為通過精確計算顆粒表面活性中心的原子構型來研究單納米顆粒的化學反應提供了一種新的途徑。
5. Nature Commun.：非氟化非溶劑化助溶劑助力高性能鋰金屬電池
目前，電極的使用仍存在有問題，其會造成不可逆轉的容量損失和安全隱患。局域化高濃度電解液（LHCE）可以形成機械穩定的固體電解質界面，防止鋰金屬的不均勻生長。然而，目前LHCE的最佳物理化學性質尚未明確確定，這限制了人們對氟化非溶劑化共溶劑（FNSCs）的選擇。此外，LHCE中的FNSCs會引起環境問題，成本高昂，而且由于其最低未占據分子軌道水平較低，可能導致正極穩定性較低，導致循環壽命比較差。
近日，首爾大學Jongwoo Lim，布魯塞爾自由大學Annick Hubin根據一些候選化合物在350次循環(99.0%，乙氧基苯)、500次循環(98.5%，苯甲醚(AN))和1400次循環(99.0%，呋喃)后的優異循環性能，提出了理想NFNSCs的設計規則。利用光譜測量了非氟化非溶劑化助溶劑（NFNSCs）的Li+溶劑化能力和混溶性，并確定了非溶劑化助溶劑的合適物理化學性質。
本文要點：
1）利用設計原理，提出了在1400個循環中提供高達99.0%庫侖效率的NFNSCs。核磁共振譜（NMR）表明，所設計的NFNSCs在延長循環時間內在電解液中高度穩定。此外，拉曼光譜的溶劑化結構分析和Li+結合能的理論計算表明，這些NFNSCs較低的溶劑化Li+是芳環允許氧原子上的電子對離域所致。
6. Nature Commun.：聚焦超聲控制工程菌表達干擾素γ以用于腫瘤免疫治療的時空調控
基于細菌的腫瘤治療由于其獨特的腫瘤靶向和優先定植于腫瘤核心區的能力而在近年來受到廣泛的關注。此外，研究者也利用這些工程化細菌負載多種治療基因，以增強其抗腫瘤功效。然而，如何對這些插入的基因在腫瘤部位的表達進行時空控制仍較為困難。有鑒于此，南華大學陳智毅教授和中科院深圳先進技術研究院嚴飛研究員設計了一種對超聲波反應靈敏的細菌(URB)，并通過超聲可控的方式誘導外源基因的表達。
本文要點：
1）利用超聲在組織滲透方面的優勢，實驗通過設計溫度驅動的基因開關實現了對細菌基因表達的聲控。
2）細胞因子干擾素-γ (IFN-γ)是一種重要的免疫調節分子，在腫瘤免疫治療中發揮著重要作用。研究結果表明，聚焦超聲誘導的短暫熱療可促進IFN-γ基因的表達，提高URB在體內外的抗腫瘤療效。綜上所述，該研究為實現細菌介導的腫瘤免疫治療提供了一種新的策略。
7. Nature Commun.：生物正交型POLY-PROTAC納米顆粒用于腫瘤特異性蛋白降解和癌癥治療
蛋白質水解靶向嵌合體(PROTACs)可被用與降解特定的蛋白靶點。然而，PROTACs的抗腫瘤性能往往因其腫瘤分布不足而受到影響。中科院上海藥物研究所于海軍研究員、復旦大學附屬中山醫院徐輝雄教授和華東師范大學徐志愛教授設計了一種全新的聚合物PROTAC (POLY-PROTAC)納米治療藥物，并將其用于實現腫瘤特異性蛋白降解。
本文要點：
1）實驗通過二硫鍵將小分子PROTACs共價接枝到兩親性二嵌段共聚物的主鏈上而構建了POLY-PROTACs。POLY-PROTACs可自組裝成膠束納米顆粒，并依次響應細胞外基質金屬蛋白酶-2、細胞內酸性和還原型腫瘤微環境。此外，實驗也利用疊氮基團對POLY-PROTAC NPs進行功能化，使其能夠用于實現生物正交點擊反應放大的PROTAC腫瘤遞送。
2）在MDA-MB-231乳腺癌小鼠模型中，研究者證明了生物正交型POLY-PROTAC納米平臺能夠結合光動力治療以實現腫瘤特異性的BRD4降解，有效地抑制異種移植瘤的生長。綜上所述，該研究充分表明POLY-PROTACs在蛋白質的精確降解和基于PROTAC的癌癥治療等方面具有廣闊的應用潛力。
8. Nature Commun.：可由拉曼追蹤的ROS響應型水凝膠用于術后癌癥治療
將免疫檢查點封鎖(ICB)和光動力療法(PDT) 相結合以治療免疫“冷”腫瘤的策略具有巨大的應用潛力。然而，由于光產生的活性氧(ROS)會不可避免地會損害共遞送的ICB抗體，因此該策略的治療效果也會受到影響。華中科技大學羅亮教授開發了一種對ROS響應的水凝膠，以實現光敏劑和ICB抗體的持續共遞送。
本文要點：
1）在PDT過程中，水凝膠骨架聚(4,6-二炔癸二酸)(PDDA)能夠通過清除有害的ROS來保護ICB抗體，并同時觸發水凝膠的逐步降解，進而實現藥物的可控釋放。研究表明，實驗可以通過拉曼成像對該ROS響應型水凝膠的降解過程進行可視化，在細胞“沉默”窗口中，PDDA能夠產生超強、與降解相關的拉曼信號。
2）實驗結果表明，單次給藥不僅能完全抑制4T1荷瘤小鼠術后的腫瘤復發和轉移，而且能有效應對腫瘤的“再次挑戰”。綜上所述，該基于PDDA的ROS響應型水凝膠能夠為實現PDT和ICB治療的協同作用提供新的借鑒。
9. ACS Nano：主-客體橋接粘彈性水包金屬乳液凝膠用于印刷和應變激活可拉伸電極
可穿戴電子產品的制備需要高分辨率的可拉伸導電電極。由液態金屬組成的可印刷油墨是這些應用的理想候選材料，但其實際應用受到其低穩定性、較差的可印刷性和低電導率的限制。近日，南開大學Jiajie Liang，Xinyi Ji通過主客體聚合物穩定和橋接液態金屬液滴(LMDs)，設計和開發了觸變性水包金屬(M/W)乳液凝膠(MWEGs)。
本文要點：
1）研究發現，在MWEGs中，主體?客體聚合物的親水主鏈通過配位鍵乳化并穩定了LMD。接枝的環糊精和金剛烷基形成動態包合物，橋接兩個相鄰的LMD，導致在水相中形成動態交聯的LMD網絡。
2）MWEGs表現出粘彈性和剪切變稀特性，非常適合直接三維(3D)和高分辨率絲網印刷(～65 μm)，以組裝由～95 wt%液態金屬組成的復雜圖案。當拉伸印刷圖案時，強烈的主?客體相互作用確保整個液滴網絡是交聯的，而液滴的脆性氧化物外殼破裂，釋放出液體金屬芯，使其在超低臨界應變(<1.5%)下熔合成連續的導電路徑。
該應變激活電導率在800%的大應變下超過15800 S/cm，并表現出長期的循環穩定性和穩健性。
10. ACS Nano：原位表面約束誘導合成超高耐久超靈敏SERS襯底過渡金屬氮化物超薄納米晶
由于反應條件苛刻，制備晶態過渡金屬氮化物(TMN)超薄納米晶極具挑戰。近日，中國檢驗檢疫科學研究院Guangcheng Xi報道了用溫和而一般的原位表面約束誘導生長方法制備出尺寸小、分散性好的高晶態氮化鎢（W2N、WN、W3N4、W2N3）納米晶。
本文要點：
1）這些超細的氮化鎢納米晶固定在超薄的碳層中，形成了一種有趣的雜化納米帶結構。
2）雜化WN/C納米帶具有很強的局域表面等離激元共振（SERS）效應和表面增強拉曼散射效應，其最低探測下限為1×10?12 M，拉曼增強因子為6.5×108，與貴金屬相當，這可能是非貴金屬表面增強拉曼散射的最好記錄之一。
3）此外，它們甚至可以在各種惡劣環境中保持SERS性能，表現出出色的耐腐蝕性、抗輻射性和抗氧化性，這是傳統貴金屬和半導體SERS襯底所不具備的。此外，研究人員在碳涂層氮化鎢襯底上發現了LSPR和界面電荷轉移的拉曼增強機制。
4）研究人員利用WN/C納米帶構建了一個集痕量物質的富集和檢測于一體的微流控SERS通道，實現了高通量的動態SERS分析。
11. ACS Nano：完全覆蓋的可伸縮和可直接圖案化的雙層結構電極
可伸縮電極正廣泛應用于下一代可穿戴電子產品中。最近的研究結合了剛性電極實現可伸展的設計。然而，由于這些結構的面填充因子較低，其電荷/信號提取效率并不令人滿意。此外，由于附著力較低，無法在聚合物基板上進行光刻圖案化，因此需要額外的復雜制造步驟。基于此，高麗大學Soong Ju Oh，Jong-Il Choi，普渡大學Chi Hwan Lee提出了一種在聚二甲硅氧烷（PDMS）基板上開發的可拉伸電極層間粘附結構完整性的策略。
本文要點：
1）電極由雙層聚乙烯吡咯烷酮(PVP)處理的銀（Ag）納米線（NW）網和金薄膜組成。這種結構在化學上增強了基底和電極之間的粘附性，通過引入PVP，一種化學連接劑，允許在沒有分層的情況下發生直接光刻圖案。此外，通過設計鋼筋混凝土結構的Ag NW+Au薄膜雜化層，顯示了在層內的機械附著力的改善，這導致高拉伸能力，低規范因子，和高區域填充因子。
2）得益于這些化學和機械增強的可拉伸電極，電極表現出完整的區域填充因子(100%)，電荷提取效率(~ 100%)，可拉伸性(>100%，低規范因子< 10)，光刻可圖版性，最小特征尺寸為5 μm。
多功能電極已生物應用在傳感器、天線、壓力、應變和溫度測量儀中。因此，這種可伸縮電極將有利于諸多可伸縮電子產品。
12. ACS Nano：離子不可滲透的還原氧化石墨烯多孔電極中氧化鈷對水的選擇性催化電氧化
海水的直接電解受到Cl-氧化成游離氯（一種不受歡迎的腐蝕性副產物）的極大抑制。基于此，為了抑制Cl-和任何其他離子的寄生干擾，麥吉爾大學Thomas Szkopek，Marta Cerruti開發了一種獨立的導電3D大孔還原氧化石墨烯（rGO）支架，其中氧化鈷顆粒選擇性地沉積在其封閉孔的內壁上（平均直徑為180 μm）。
本文要點：
1）孔壁充當由堆疊的rGO薄片組成的膜，rGO層之間的納米通道(尺寸< 1 nm)可滲透水和氣體，同時防止溶解離子如Cl-的擴散。基于此，催化顆粒選擇性地接近水分子，但不接近離子，從而允許電解發生而沒有氯析出。
2）所開發的電極能夠從pH值為14的模擬海水中穩定產生O2，在連續電解過程中，電流密度高達25 A g-1，法拉第效率為89-98 %,而產生的氯低于所用檢測方法的靈敏度極限（6 ppm h-1）。
這里提出的策略可以推廣到構建由于其結構而具有固有選擇性的電極，其中催化活性顆粒裝載到具有選擇性離子傳輸特性的封閉孔中。
