1. Chem.: AuNS@TiO2催化近紅外光解水制H2
S. Atta等人采用低溫水熱法在星型Au納米顆粒表面沉積一層厚度和晶化程度可控的TiO2后可以大幅提升近紅外光波段催化光解水的性能。研究認(rèn)為星型Au納米顆粒SPR效應(yīng)提升了近紅外光在尖端處生成熱電子的效率,熱電子電子進(jìn)一步通過(guò)Au-TiO2界面轉(zhuǎn)移到TiO2,并催化光解水制H2。
Atta S, Pennington A M,Celik F E,et al. TiO2 on Gold Nanostars Enhances Photocatalytic Water Reduction in the Near-Infrared Regime[J]. Chemistry, 2018.
DOI: 10.1016/j.chempr.2018.06.004
https://www.cell.com/chem/fulltext/S2451-9294(18)30262-6
2. Joule: Spiro的離子液體添加劑提高電池穩(wěn)定性
在常用spiro空穴傳輸層中,Laura Caliò等人引入一種雙功能的離子液體作為P型摻雜劑和添加劑,不僅提高了spiro的電荷傳輸性能,而且因其自身的優(yōu)異疏水特性,增強(qiáng)太陽(yáng)能電池的穩(wěn)定性。
Caliò L, Salado M, Kazim S, et al. A Generic Route of Hydrophobic Doping in Hole Transporting Material to Increase Longevity of Perovskite Solar Cells[J]. Joule, 2018. DOI:10.1016/j.joule.2018.06.012.
http://dx.doi.org/10.1016/j.joule.2018.06.012
3. JACS: 側(cè)鏈基團(tuán)改性提升聚合物太陽(yáng)能電池性能
通過(guò)采用聚氧化乙烯(OE)改性萘二酰亞胺(NDI)的側(cè)鏈基團(tuán),Xi Liu等人合成一系列的NDI聚合物受體活性層,當(dāng)側(cè)鏈取代10%時(shí),組裝的聚合物電池的性能得到大幅度提升。
Liu X, Zhang C, Duan C, et al. Morphology Optimization via Side Chain Engineering Enables All-Polymer Solar Cells with Excellent Fill Factor and Stability[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.
DOI:10.1021/jacs.8b05038.
https://doi.org/10.1021/jacs.8b05038
4. AM: 晶界“補(bǔ)丁”助力電池穩(wěn)定性提升
Lang Liu等人采用甲硫咪唑處理鈣鈦礦表面,并在晶界與殘余的PbI2相互作用,即起到“修復(fù)”鈣鈦礦的作用,從而得到高品質(zhì)的鈣鈦礦薄膜。甲硫咪唑有助于減緩電池回滯和提高電池的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
Liu L, Huang S, Lu Y, et al. Grain‐Boundary “Patches” by In Situ Conversion to Enhance Perovskite Solar Cells Stability[J]. Advanced Materials, 2018.
DOI:10.1002/adma.201800544
https://doi.org/10.1002/adma.201800544.
5. Nature Commun.: 高壓制備N(xiāo)聚合鏈
聚N化合物由于其中富含N-N和N=N鍵,被認(rèn)為是潛在的高能聚合物,但是這些化合物在常規(guī)條件下常常無(wú)法穩(wěn)定存在,而無(wú)法被很好地研究。M. Bykov等人在金剛石砧中借助于激光加熱的將Fe和N2在高溫高壓下制備了Fe3N2, FeN2, FeN4多種聚N化合物。其中50 GPa下合成的Fe3N2具有類(lèi)似于碳化鉻Cr3C2結(jié)構(gòu),F(xiàn)eN2具有類(lèi)似于白鐵礦的結(jié)構(gòu),其中的含有N=N,而106 GPa下合成的FeN4中甚至出現(xiàn)了類(lèi)似于聚合物的鏈狀[N42-]n結(jié)構(gòu)。
Bykov M, Bykova E, Aprilis G, et al. Fe-N system at high pressure reveals a compound featuring polymeric nitrogen chains[J]. Nature Communications, 2018.
DOI: 10.1038/s41467-018-05143-2
https://www.nature.com/articles/s41467-018-05143-2
6. Nature Cat.: 電子經(jīng)濟(jì)電催化
R. S. Sherbo等人將在Pt正極發(fā)生的4-甲氧基苯甲醇的脫氫反應(yīng)與負(fù)極上發(fā)生的1-己炔的氫化反應(yīng)進(jìn)行偶聯(lián),其正極脫氫形成的質(zhì)子可以通過(guò)Pd金屬膜重新形成H原子并氫化己炔,通過(guò)控制反應(yīng)條件,其4-甲氧基苯甲醛和1-己烯的選擇性都可以超過(guò)95%,最大程度地實(shí)現(xiàn)了原子經(jīng)濟(jì)和電子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)。
Sherbo R S, Delima R S, Chiykowski V A, et al. Complete electron economy by pairing electrolysis with hydrogenation[J]. Nature Catalysis, 2018.
DOI: 10.1038/s41929-018-0083-8
https://www.nature.com/articles/s41929-018-0083-8
7. AM: Ag3小團(tuán)簇用于癌癥治療
納米團(tuán)簇由于其尺寸小,易于定向精準(zhǔn)修飾等優(yōu)點(diǎn),被視為一種潛在的化療藥物。本文作者利用電化學(xué)方法合成出了一種不帶電荷的Ag3納米團(tuán)簇,并成功應(yīng)用到癌癥治療中。研究發(fā)現(xiàn),Ag3納米團(tuán)簇可以很輕易地與染色質(zhì)結(jié)合,增加了順鉑與腫瘤DNA的接觸機(jī)會(huì),從而提高了癌癥治療療效。
Porto V, Borrajo E, Buceta D, et al. Silver Atomic Quantum Clusters of Three Atoms for Cancer Therapy: Targeting Chromatin Compaction to Increase the Therapeutic Index of Chemotherapy[J]. Advanced Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adma.201801317
https://doi.org/10.1002/adma.201801317
8. Angew: 67電子的超原子Cu基納米團(tuán)簇
如何合成有機(jī)配體保護(hù)的高電子Cu團(tuán)簇一直是金屬納米團(tuán)簇界的挑戰(zhàn)。Jana We?ing等人以[CuMes]5 和 [AlCp*]4 (Cp* = hapto‐5‐C5Me5; Mes = mesityl)為原料,成功合成出Cp*保護(hù)的核數(shù)最大的Cu基超原子團(tuán)簇——[Cu43Al12](Cp*)12,該團(tuán)簇?fù)碛?7個(gè)電子。這一策略也為后續(xù)合成更加穩(wěn)定的高電子Cu團(tuán)簇提供了參考。
We?ing J, Ganesamoorthy C, Kahlal S, et al. The Mackay‐type cluster [Cu43Al12](Cp*)12: Open‐shell 67 electron superatom with emerging metal‐like electronic structure[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.
DOI: 10.1002/anie.201806039
https://doi.org/10.1002/anie.201806039
9. JACS:高核多酸鈀環(huán)生長(zhǎng)機(jī)理研究
繼2016年成功合成出{Pd72}和{Pd84}金屬多酸鈀環(huán)之后,Leroy Cronin組借助NMR,HPLC和MS等手段,深入研究了{(lán)Pd72}和{Pd84}的生長(zhǎng)機(jī)理。通過(guò)實(shí)驗(yàn)的表征,他們認(rèn)為Pd環(huán)體系的形成應(yīng)該是環(huán)擴(kuò)張模式,而非是鏈增長(zhǎng)模式。基于此工作,用小的Pd30作為前驅(qū)體模板合成大核簇也正在緊張進(jìn)行中。
Christie L, Asche S, Cronin L, et al. Investigating the Formation of Giant {Pd72}Prop and {Pd84}Gly Macrocycles using NMR, HPLC and Mass Spectrometry[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.
DOI: 10.1021/jacs.8b05059
https://pubs.acs.org/doi/abs/%2010.1021%2Fjacs.8b05059
10. JACS: 超高性能全固態(tài)鋰硫電池
Eshetu等人采用同時(shí)具備有具有-SO2CF3和-SO2F官能團(tuán)的Li[N(SO2CF3)(SO2F)],即(LiFTFSI),和全固態(tài)鋰硫電池中的TFSI和FSI進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。使用LiFTFSI/聚(環(huán)氧乙烷)(PEO)電解質(zhì)的Li-S電池可以提供1394 mAh g-1(理論容量的83.2%)的超高放電比容量和1.2 mAh cm-2的高面積容量具有良好的庫(kù)侖效率和優(yōu)越的倍率性能。
Eshetu G G, Judez X, Li C, et al. Ultrahigh Performance All Solid-State Lithium Sulfur Batteries: Salt Anion's Chemistry-Induced Anomalous Synergistic Effect[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.
DOI: 10.1021/jacs.8b04612
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b04612
11. Nature Energy: 鋰金屬電池在醚類(lèi)電解液實(shí)現(xiàn)的高電壓穩(wěn)定循環(huán)
張繼光教授和許武教授通過(guò)提高醚類(lèi)電解液濃度和優(yōu)化電解液組分,同時(shí)在高壓正極和鋰金屬負(fù)極上激發(fā)積極的協(xié)同效應(yīng),提高了醚類(lèi)電解液在高電壓(4.3 V)時(shí)的穩(wěn)定性。在充電截止電壓為4.3 V的Li║NMC全電池測(cè)試中,實(shí)現(xiàn)了500次循環(huán)容量保持率約80%。
Lv S, Verhallen T, Vasileiadis A, et al. Operando monitoring the lithium spatial distribution of lithium metal anodes[J]. Nature Energy, 2018.
DOI: 10.1038/s41467-018-04394-3
https://www.nature.com/articles/s41560-018-0199-8
12. AM: 鋰硅化物表面富集解決鋰金屬電池問(wèn)題
Wei Tang等人證明鋰金屬表面以硅化鋰(LixSi)形式電化學(xué)沉積重構(gòu)以后可以有效地消除鋰表面上的表面不均勻性。將改性鋰負(fù)極與硫和LiFePO4正極配對(duì)的全電池在倍率和循環(huán)穩(wěn)定性方面表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能。
Tang W, Yin X, Kang S, et al. Lithium Silicide Surface Enrichment: A Solution to Lithium Metal Battery[J]. Advanced Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adma.201801745
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201801745