1. Chem. Soc. Rev.：乳酸調節的工程型納米藥物用于癌癥治療
中科院上海硅酸鹽研究所施劍林院士和朱鈺方研究員對乳酸調節的工程型納米藥物用于癌癥治療的相關研究進行了綜述。1）長期以來，腫瘤中的乳酸都被認為是來自癌細胞糖酵解的“代謝垃圾”，僅被用作為惡性腫瘤的生物標志物。然而，目前的研究已經證明乳酸是腫瘤發展、和轉移的關鍵調節因子。腫瘤乳酸可以作為能量供應的“燃料”，并作為信號分子，以積極地促進腫瘤進展、血管生成、免疫抑制和治療耐藥性產生等，因此其也能夠作為一種新的靶點以用于癌癥治療。但是，利用現有藥物調節乳酸穩態的方法仍然面臨著諸多的挑戰，這主要是由于這些藥物的半衰期短，生物利用度低，特異性差和治療效果不理想所導致的。近年來，作為一種高效的抗癌策略，調節乳酸的納米藥物在優化乳酸調節藥物的遞送和實現更精確有效的調節和治療等方面發揮了重要的作用。將特定的乳酸調節功能整合到不同的治療性納米藥物中可以通過重塑病理微環境來克服不同治療方式的內在限制，進而實現增強的癌癥治療。2）作者在文中對通過調節腫瘤乳酸以用于癌癥治療的功能型納米藥物工程的最新研究進展進行了總結，并闡明了乳酸調節增強多種治療方法的基本機制；最后，作者也對這一新興的治療策略在抗腫瘤領域中所面臨的挑戰和發展前景進行了討論和展望。
Jiajie Chen. et al. Engineering lactate-modulating nanomedicines for cancer therapy. Chemical Society Reviews. 2022https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/cs/d2cs00479h
2. Chem. Soc. Rev.：靶向非癌疾病的AIEgens
南方科技大學Guanghong Luo、卡羅琳斯卡醫學院Yanhong Duo、梨花女子大學Juyoung Yoon和香港中文大學（深圳）唐本忠院士對靶向非癌疾病的AIEgens的相關研究進行了綜述。1）非癌疾病包括除癌癥以外的多種醫療狀況，是造成死亡的主要原因之一。盡管相關臨床研究取得了一系列進展，但關于這些疾病的許多謎團仍未得到解答，研究者仍在不斷探索新的治療方法。生物納米醫學的發展使得生物傳感、診斷、生物成像和治療等領域取得了巨大進展。近年來，聚集誘導發光材料（AIEgens）的發展為分子生物納米材料的研究提供了新的動力。在聚集之后，AIEgens會表現出強烈的發射，進而有效克服與聚集引發淬滅(ACQ)效應所相關的問題。此外，AIEgens也具有多種獨特的性能，包括低背景干擾、高信噪比、光穩定性強、優異的生物相容性以及可激活型聚集增強的治療效果等，這些性能也使得它們能夠作為一種具有出色的治療效果的多模態診療平臺。2）作者在文中綜述了基于AIEgens的納米平臺在非癌性疾病的檢測、診斷、生物成像和生物成像指導的治療等方面的應用進展，詳細介紹了這些AIEgens在非癌疾病診療領域中的潛在臨床應用前景，旨在為進一步開發先進的AIEgens以用于非癌性疾病的臨床診療提供新的借鑒。
Yanhong Duo. et al. Noncancerous disease-targeting AIEgens. Chemical Society Reviews. 2023https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/cs/d2cs00610c
3. JACS: 相鄰鉑和鐵原子的協同作用增強了水煤氣變換反應的性能
組成和結構的精細控制對改進逆水煤氣變換（RWGS）催化劑活性和提高燃料產量有促進作用。近日，中國科學院張洪杰院士、宋術巖、Wang Xiao、韓國基礎科學研究所Taeghwan Hyeon利用相鄰鉑和鐵原子的協同作用增強水煤氣變換反應的性能。1) 作者報道了一種異質雙位點催化劑的設計合成，該催化劑通過在商用CeO2表面的相鄰Pt原子上可控地負載Fe原子來提高RWGS性能。Fe–Pt/CeO2在相對較低的溫度（350°C）下對CO2到CO的轉化具有極高的催化性能（TOFPt:43519 h–1），CO選擇性約為100%。2) 此外，催化劑在連續運行200小時后仍可保持80%以上的催化活性。作者通過實驗和計算研究發現，該催化劑中Fe原子不僅可以作為促進劑來改變Pt原子的電荷密度，還可以被Pt原子產生的過量活性氫物種活化，從而增強催化活性和穩定性。
Huilin Wang, et al. Synergistic Interactions of Neighboring Platinum and Iron Atoms Enhance Reverse Water–Gas Shift Reaction Performance. JACS 2023DOI: 10.1021/jacs.2c10435https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c10435
4. EES: 高能Zn||NO2水溶液電化學電池：一種新的NO2固定和發電策略
廢氣中氮氧化物（NO2）對空氣的污染受到了越來越多的關注，因此迫切需要新的NO2捕獲和消除技術。同時，將NO2電催化轉化為增值化學品是緩解全球氮循環失衡的一種有效策略。在此，香港城市大學Zhi Chunyi、Ho Derek、西北工業大學黃維院士報道了一種基于Zn||NO2水溶液體系的電化學電池。1) 該電池將沉積納米NiO催化劑作為陰極，金屬鋅箔作為陽極，ZnCl2水溶液作為電解質。該電解質可以有效地捕獲NO2，然后將其轉化為NO2-并最終轉化為增值NH3，同時產生電力。其對可逆的NO2還原和析出反應具有雙功能催化活性和高穩定性（>100小時）。2) 其在從軟包電池（2.4Ah）中具有553.2Wh·kg-1cell/1589.6Wh·L-1cell的高能量密度。并且Zn||NO2電池作為新型的綠色功能，其產生的NO2-通過自供電機制轉換為NH3，從而在氮氣循環的多個關鍵轉換步驟中發揮作用，并且所有這些步驟都在一個設備內完成，進而為實現可擴展、高度集成的解決方案鋪平了道路。
Ma Longtao, et al. A High-Energy Aqueous Zn||NO2 Electrochemical Cell: A New Strategy for NO2 Fixation and Electric Power Generation. EES 2023https://doi.org/10.1039/D2EE03749A
5. Angew: 高壓鋰金屬電池中超共軛電解質同時穩定鋰陽極和陰極
盡管科研工作者在鋰金屬電池（LMB）的新電解質方面取得了巨大進展，但由于缺乏有效的量化方法，使得電解質組成與電池性能之間的內在關系仍不明確。近日，浙江大學范修林在高壓鋰金屬電池中利用超共軛電解質實現同時穩定鋰陽極和陰極。1) 作者提出了靜電勢負中心（NCESP）和Mayer鍵級（MBO）的概念來描述溶劑能力，并且它們分別與溶劑化結構和氧化勢高度相關。基于該原理，作者發現在甲氧基三甲基硅烷（MOTMS）/（三氟甲基）三甲基硅烷中含有1.7 M LiFSI的電解質具有獨特的超共軛性質，其可以穩定鋰陽極和高壓陰極。2) 使用該電解質的4.6 V 30μm Li||4.5 mAh cm-2鋰鈷氧化物（LCO）（N/P比1.3）電池在200次循環后仍可保持穩定，并且容量保持率為91%。該自下而上的電解液設計理念為推進高壓LMB開辟了一條通用策略。
Haikuo Zhang, et al. Simultaneous Stabilization of Lithium Anode and Cathode using Hyperconjugative Electrolytes for High-voltage Lithium Metal Batteries. Angew. Chem. Int. Ed. 2023DOI: 10.1002/anie.202218970https://doi.org/10.1002/anie.202218970
6. AEM: 用于木質素氫解的耐燒結鎳催化劑
木質素氫解是可再生生物化學品和燃料可持續生產的關鍵步驟。雖然多相金屬催化劑具有高的產率，但是由于納米顆粒燒結和碳質沉積物的形成使它們迅速失去催化活性。雖然這些沉積物可以通過再生去除，但燒結是不可逆的，從而阻礙了其商業化應用。近日，洛桑聯邦理工學院Jeremy S. Luterbacher使用簡單的液相原子層沉積方法來沉積氧化鋁層，以保護鎳顆粒免于燒結。1) 作者發現，氧化鋁在氣相中還原至600°C時可以防止燒結，并且該催化劑可用于分批和連續催化木質素的氫解。在批處理的四個重復使用循環中，該包覆催化劑可以保持高的單體產率，并且很少發生燒結，而沒有包覆催化劑的產率降低了一半，并發生嚴重燒結。2) 在連續流動反應器中，具有氧化鋁涂層的催化劑失活率降低了三倍。作者通過顯微鏡圖像證實，在該催化劑連續運行十天后，氧化鋁涂層仍能良好保持鎳顆粒尺寸。結果表明，金屬氧化物包覆的催化劑可以顯著減緩木質素氫解過程中的不可逆失活，這有助于木質素的連續生產。
Farzaneh Talebkeikhah, et al. Sinter-Resistant Nickel Catalyst for Lignin Hydrogenolysis Achieved by Liquid Phase Atomic Layer Deposition of Alumina. Adv. Energy Mater. 2023DOI: 10.1002/aenm.202203377https://doi.org/10.1002/aenm.202203377
7. AEM: 反鈣鈦礦型PdFe3N中Pd位點對甲酸電氧化具有高CO耐受性
催化位點的基本理解和精確控制對探索甲酸氧化反應（FAOR）先進電催化劑至關重要。近日，華南理工崔志明、南京師范大學Fu Gengtao報道了一種新型反鈣鈦礦型PdFe3N催化劑，并且該催化劑具有有序和孤立的Pd位點。1) 與PdFe3/rGO和Pd/C相比，作者合成的PdFe3N/N-rGO在催化活性、穩定性和Fe抗溶解性能方面顯著增強。并且通過密度泛函理論（DFT）計算表明，分離和有序的Pd位點有利于提高甲酸鹽覆蓋率，從而抑制CO形成/中毒。2) 此外，強的Fe–N共價鍵提高了Fe的空位形成能，從而確保了Fe的優異抗溶解性能。該工作除了提供了一中高活性高穩定性的FAOR催化之外，還為催化劑的CO耐受性結構提供了深入理解，從而有助于高效催化劑的指導設計。
Lecheng Liang, et al. Ordered and Isolated Pd Sites Endow Antiperovskite-Type PdFe3N with High CO-Tolerance for Formic Acid Electrooxidation. Adv. Energy Mater. 2023DOI: 10.1002/aenm.202203803https://doi.org/10.1002/aenm.202203803
8. AEM: 基于遙控液滴鏈的發電機
利用環境中的可再生機械能源實現碳中和目標需要合理設計和建筑材料，使其同時有利于能量收集和轉換。然而，能量收集和轉換模塊的直接耦合導致了許多問題，例如材料磨損、大規模集成的空間限制和低能量轉換效率。近日，香港城市大學Wang Zuankai開發了一種遠程控制的能量收集策略，該策略巧妙地利用受限毛細管通道內長距離擴散氣流的獨特優勢。1) 作者報道的裝置將能量收集單元與轉換單元分離，其中能量收集單元由彈性腔制成，彈性腔將外部機械運動直接轉換為氣動運動，而轉換單元由封裝液滴鏈制成，用于將其在毛細管通道內的反復運動轉換為電輸出。2) 與用于從開放空間中新鮮液滴發電的單漏極電極設計不同，兩個漏極電極分別收集和釋放來自受限通道中的重復液滴靜電感應電荷，從而消除重復液滴上不需要的電荷積聚，并產生高效的輸出性能。具有多個發電單元和單個能量收集器的雙漏極結構集成提高了設計彈性并解決了空間限制。
Huanxi Zheng, et al. Remote-Controlled Droplet Chains-Based Electricity Generators. Adv. Energy Mater. 2023DOI: 10.1002/aenm.202203825https://doi.org/10.1002/aenm.202203825
9. Nano Letters：用于能量收集和狀態監測的具有顯著壓電性的模量調制的全有機核殼納米纖維
壓電聚合物的低壓電性極大地限制了其應用。引入無機填料可以略微改善聚合物的壓電性，但通常以犧牲柔韌性和耐久性為代價。近日，上海交通大學Xingyi Huang采用模量調制的核殼結構策略，通過同軸靜電紡絲法設計并制備了具有優異壓電性的全有機納米纖維。1）令人驚訝地發現，非壓電聚合物芯(例如，聚碳酸酯，PC)的引入可以導致聚(偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物)(PVDF-TrFE)納米纖維中110%的壓電系數(d33)增強。2）因此，在報道的有機壓電材料中，全有機PVDFTrFE@PC核殼納米纖維表現出創紀錄的高能量收集性能(即，126 V輸出電壓，710 mW m-2功率密度)。3）此外，核殼納米纖維的出色傳感能力使研究人員能夠開發無線振動監測和分析系統，實現電力變壓器的實時振動檢測。
Bin Chai, et al, Modulus-Modulated All-Organic Core?Shell Nanofiber with Remarkable Piezoelectricity for Energy Harvesting and Condition Monitoring, Nano Lett., 2023DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c04674https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c04674
10. Nano Letters：石榴石固體電解質中Li?Al?O第二相的微觀結構
Li7La3Zr2O12 (LLZO)石榴石固體電解質的微觀結構對其在全固態鋰離子電池中的性能至關重要。在常規高溫燒結過程中，由于燒結助劑與LLZO之間的反應，在晶界處生成第二相，這對LLZO的性能有很大的影響。然而，缺乏對第二相的詳細結構研究及其對物理性質的影響。近日，上海科技大學Yi Yu用γ-氧化鋁作為燒結助劑制備了摻鉭LLZO (LLZTO)球團，并用FIB和TEM對分布在晶界上的第二相進行了詳細的研究。1）已經確定了晶界中Li-Al-O第二相的三種不同結構:γ-LiAlO2、α-Li5AlO4和β-Li5AlO4。所有這些Li-Al-O相在電子束輻照下都會受到嚴重的束損傷，從而阻礙原子級成像。2) 通過使用低劑量率畸變校正的高分辨率透射電子顯微鏡(HRTEM)和低劑量畸變校正的掃描透射電子顯微鏡(STEM ),解決了束流損傷問題，并成功獲得了第二相的原子尺度晶格信息。3）最后，研究了第二相的結構-性質關系。結論是，理論上所有三種類型的Li-Al-O第二相都能抑制Li枝晶。需要降低燒結助劑中的Al含量，并且在燒結過程中優選燒結助劑的均勻分散，以產生富含Li的Li-Al2O3第二相，從而提高固體電解質的離子電導率。
Xiangchen Hu, Microstructure of the Li?Al?O Second Phases in Garnet Solid Electrolytes, Nano Lett., 2023DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c04135https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c04135
11. ACS Nano: 共價鍵合配體穩定納米晶體超晶格的一般方法
無機納米晶體（NC）超晶格的自組裝是合成多種材料結構和實現材料新功能的有效途徑。然而，由于顆粒間相互作用較弱，它們的應用受到對溶劑和其他刺激的低結構穩定性的影響。而現有穩定NC超晶格的策略通常需要在自組裝之前設計和引入特殊配體，并且僅適用于某些NC、配體和結構的超晶格。近日，清華大學張昊報道了通過強共價鍵合配體穩定各種NC超晶格組成和結構的一般方法。1) 該方法核心是使用光觸發的、基于硝基的交聯劑，這些交聯劑不會干擾自組裝過程，同時非特異性地有效結合NCs的天然配體。金屬、半導體和磁性NCs的穩定2D和3D超晶格在暴露于不同極性的溶劑（從甲苯到水）時仍能保持其結構，并顯示出高的熱穩定性和機械剛性。2) 該方法可以進一步穩定二元NC超晶格，并且是以前方法難以實現的。例如，當用作表面增強拉曼光譜的可重復使用襯底時，穩定的超晶格具有魯棒和可重復的功能。這些結果為在廣泛的應用范圍內開發NC超晶格庫創造了更多的可能性。
Song Wang, et al. A General Approach to Stabilize Nanocrystal Superlattices by Covalently Bonded Ligands. ACS Nano 2023DOI: 10.1021/acsnano.2c11077https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c11077
12. ACS Nano：金屬-有機超分子聚合物的親金屬相互作用介導的分級組裝和時間控制的動態手性轉化
動態超分子手性反轉(SMCI)的研究不僅有助于加深對生物組織和人工化學自組裝體系中手性轉移和放大的理解，而且有助于發展智能手性納米材料。然而，實現金屬有機超分子聚合物自聚集的動態SMCI仍然具有挑戰性，在不對稱合成、手性光開關和圓偏振發光方面具有巨大的潛力。近日，同濟大學Guofeng Liu成功地提出了金屬離子介導的金屬有機配合物的手性共組裝體系。1）由于Ag+/mPAzPCC復合物的分級螺旋組織，在老化過程中獲得了納米纖維、螺旋納米帶和手性納米管的豐富形態轉變。更有趣的是，在Cu2+/ mPAzPCC、Mn2+/mPAzPCC和Bi3+/mPAzPCC中進一步揭示了分級手性自組裝誘導的動態手性轉化，其中無論使用何種溶劑，在Cu2+/mPAzPCC和Mn2+/mPAzPCC體系中總是觀察到相反的超分子手性。2）這一工作為金屬離子介導的動態共組裝提供了一種簡便的策略來微調超分子組裝體的手性，并將有助于加深對金屬-有機超分子聚合物體系中分級聚集過程和非平衡手性自組裝的理解。3）本工作中顯示的分級手性自組裝誘導的時間控制的手性反轉證明了在金屬-有機超分子聚合物自組裝的手性調節中多重非共價相互作用的協同效應。它將賦予手性超分子材料和軟物質在金屬介導的超分子不對稱催化、圓偏振發光和生物激發的手性傳感等領域巨大的潛力。
Longfei Yao, et al, Metallophilic Interaction-Mediated Hierarchical Assembly and Temporal-Controlled Dynamic Chirality Inversion of Metal?Organic Supramolecular Polymers, ACS Nano, 2023DOI: 10.1021/acsnano.2c08315https://doi.org/10.1021/acsnano.2c08315
