1. PNAS:鋰金屬在固體電解質界面下的剝離
崔屹課題組通過可視化的剝離鋰和SEI膜間的界面揭示了剝離鋰的基本機制。在剝離后的鋰和SEI膜之間形成的納米空隙,歸因于鋰金屬空位的積累。鋰的高速溶解導致空隙的劇烈生長和聚集,隨后SEI的塌陷,即點蝕。該課題組系統地測定剝離過程中的鋰極化行為,發現通過SEI膜的鋰離子擴散是倍率的決定因素。鋰表面上的不均勻位點,例如晶界和滑移線,可極大地加速了鋰的局部溶解。
Shi F, Pei A, Boyle D T, et al. Lithium metal stripping beneath the solid electrolyte interphase[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018.
DOI: 10.1073/pnas.1806878115
http://www.pnas.org/content/early/2018/08/02/1806878115
2. JACS:SI-PISA技術大幅提高藥效行為
將親水的抗蛋白聚合物與蛋白質結合是一種廣泛使用的以延長蛋白質的體內半衰期的策略,然而,半衰期延長的好處通常被其生物活性降低所限制。Liu等人利用一種特定位點的原位聚合誘導的自組裝(SI-PISA)制備的IFN-POEGMA-PHPMA共軛膠束的體外生物活性比FDA認可的干擾素PEGASYS高21.5倍,體內半衰期時間也有延長了1.7倍(比IFN延長了100倍)。在荷瘤鼠實驗中,該膠束可以有效抑制腫瘤并且小鼠存活率保持100%,比PEGASYS和IFN高效得多。由此說明SI-PISA技術對于提高治療蛋白的藥效來說很有價值。
Liu X, Sun M, et al. Polymerization induced self-assembly of a site-specific interferon alpha-block copolymer conjugate into micelles with remarkably enhanced pharmacology[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.
DOI: 10.1021/jacs.8b06013
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b06013
3. JACS:DFT模擬Au15(SR)13結構
近年來,超小尺寸納米團簇(如Au15等)引起了廣泛的關注,被應用到諸多領域,但是這些小尺寸的團簇至今未能確定其晶體結構。Sha Yang等從水溶性的Au15團簇為起點,通過摻雜和配體交換等手段,成功拿到了CdAu14和Au16兩個團簇的晶體結構,基于這些結構,結合DFT模擬出了Au15的結構。
Yang S, Wang S, Pei Y, et al. Total Structure Determination of Au16(S-Adm)12 and Cd1Au14(StBu)12 and Implications for the Structure of Au15(SR)13[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.
DOI: 10.1021/jacs.8b04257
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.8b04257
4. JACS:基于主客體策略外延生長CD-MOF
Dengke Shen等運用外延生長法,并結合主客體的策略,成功在玻璃基底上制備出平方毫米級別的CD-MOF薄膜,該薄膜具有較高的晶態。此外,他們將該策略拓展到球狀的SiO2上,成功制備出理想的核殼結構。他們將CD-MOF薄膜制備成電子傳感器,研究發現對CO2有一個超快的響應。
Shen D, Wang G, Stoddart J F, et al. Epitaxial Growth of CD-MOFs Based on a Host-Guest Strategy[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.
DOI: 10.1021/jacs.8b06609
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.8b06609
5. Angew.:功能性COF實現光能到電能的直接轉化
光能到電能的直接轉化是當前可持續發展社會的一個重要能源課題,主要挑戰在于缺少既能高效地吸光,又能快捷地存儲電能的雙功能材料。Jiangquan Lv等利用1,4,5,8-萘四碳二酰亞胺(NDI)和三苯胺(TPA)為原料成功合成出了功能性的COF,并用于光能到電能的直接轉化。
Lv J, Tan Y, Wang Y, et al. Direct Solar‐to‐Electrochemical Energy Storage in Functionalized Covalent Organic Framework[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.
DOI: 10.1002/anie.201806596
https://doi.org/10.1002/anie.201806596
6. Angew.:光再生的力致發光材料
Wenliang Li等將柔性的烷基鏈引入到咔唑類力致發光材料體系,成功合成出一種深藍色發光材料。由于烷基鏈的柔性,使得分子堆積不夠緊密,形成的晶體較疏松。當將破碎的晶體暴露在自然光下,驚奇地發現它們可以重新結晶。
Li W, Huang Q, Chi Z, et al. Alkyl Chain Introduction: In‐Situ Solar‐Renewable Organic Colorful Mechanoluminescence Materials[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.
DOI: 10.1002/anie.201806861
https://doi.org/10.1002/anie.201806861
7. Angew.:硫的溢出效應對碳材料和金屬‐硫電池可能產生的影響
Philipp Adelhelm課題組報道了一個迄今被忽視的現象,在室溫條件下,輕輕混合硫和多孔碳(如質量比為1:1)后的短短幾天里,隨著硫體性質的減弱(結晶度、熔點、拉曼信號),碳表面完全被硫覆蓋,這一現象的發生,稱其為硫“溢出”效應。該現象對C/S復合材料和金屬硫電池‐固體電解質膜的研究具有一定的意義。
Adelhelm P, Medenbach L, Escher I, et al. Sulfur Spillover on carbon materials and possible impacts on metal‐sulfur batteries[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.
DOI: 10.1002/anie.201807295
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201807295
8. Angew.:Bi2O3-N雜石墨烯量子點催化CO2還原制甲酸
Zhipeng Chen等人通過熱解制備N摻雜石墨烯量子點,并進一步溶劑熱得到Bi2O3-NGQDs復合物,0.7 V過電勢下,該2D-0D復合材料在電化學催化CO2還原反應中生成甲酸的法拉第效率達100%。此外,該材料在-0.9 V到-1.2 V (vs RHE)之間對甲酸的法拉第效率均可以超過95.6%。DFT計算發現,該復合材料中CO2和OCHO*中間體在NGQDs上有較強的吸附能力,因而可以始終保持較高的甲酸選擇性。
Chen Z, Liu L, et al. Nitrogen-Doped Graphene Quantum Dots Enhance the Activity of Bi2O3Nanosheets for Electrochemical Reduction of CO2 in a Wide Negative Potential Region[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.
DOI: 10.1002/anie.201807643
http://dx.doi.org/10.1002/anie.201807643
9. Nano Lett.:碳納米管的手性影響內嵌碳鏈的物理性質
內嵌于雙壁碳納米管中的長線性碳鏈的物理性能很大程度上受納米管的影響,針對兩者之間具體關系的研究較少。Sebastian Heeg等借助針尖增強拉曼光譜技術研究了兩者之間的關系。研究發現碳納米管的手性直接影響內嵌碳鏈的物理性質。
Heeg S, Shi L, Poulikakos L V, et al. Carbon nanotube chirality determines properties of encapsulated linear carbon chain[J]. Nano Letters, 2018.
DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b01681
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.8b01681
10. AFM:BiVO4用于光觸發的聚集態β-淀粉樣蛋白的分解
釩酸鉍(BiVO4)是一種n型半導體,具有優異的光電催化性能、化學穩定性和生物相容性。Kim等人報告了一種新發現的BiVO4的功能,可以分離與阿爾茨海默癥相關的、穩定的,自組裝的淀粉樣蛋白。多重光化學和顯微分析顯示,在白色發光二極管和陽極偏壓的照射下,由BiVO4光電電極將β-淀粉樣蛋白分解成小尺寸可溶的物種。在陽極偏壓下的光激活BiVO4會產生氧化應激,如超氧化物離子和空穴衍生的過氧化氫,它會導致殘留的β-淀粉樣蛋白光氧化和不可聚集體分解。這項工作展示了BiVO4基光電極平臺用于分解有神經毒性和穩定的β-淀粉樣蛋白的潛力價值。
Kim K, Lee S H, et al. Photoactive Bismuth Vanadate Structure for Light-Triggered Dissociation of Alzheimer’s β-Amyloid Aggregates[J]. Advanced Functional Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adfm.201802813
https://doi.org/10.1002/adfm.201802813
11. AFM:c(RGDyK)修飾的超小尺寸的氧化鐵實現時間相關的T1-T2轉換MRI
通過磁共振成像(MRI)可以實現腫瘤的準確診斷,并且許多納米級的造影劑被開發。Bai等人報道了c(RGDyK)修飾的超小尺寸的氧化鐵腫瘤靶向探針具有高T1加權成像能力。這歸因于其表面大量的順磁中心,快速水質子交換率和以及強大的超順磁性。這些納米技術可以主動靶向腫瘤部位,并呈現與時間相關的T1 -T2對比增強成像效果。在體內MRI中,靜脈注射探針30分鐘后表現出最佳的T1對比增強,然后逐漸消失,并在腫瘤部位產生T2對比增強。這可能是由于在腫瘤中探針聚合造成的,與體外實驗的結果一致。這一結果說明c(RGDyK)修飾的超小尺寸的氧化鐵可以有效提高MRI的診斷準確性和靈敏度。
Bai C, Jia Z, et al. Time-Dependent T1–T2 Switchable Magnetic Resonance Imaging Realized by c(RGDyK) Modifid Ultrasmall Fe3O4 Nanoprobes[J]. Advanced Functional Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adfm.201802281
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201802281
12. AEM:溶液法低帶隙CuIn(S,Se)2用于高效太陽能電池
Uhl, A.開發出一種基于硫脲和DMSO分子油墨的全新沉積路線,溶液法沉積就可以獲得CuIn(S,Se)2吸收層。這不僅可以改變InCl3的配位化學,顯著提高前軀體的穩定性,而且有效地降低了膜的孔隙率,組成梯度和吸收劑的表面粗糙度。電池效率為13.8%。
Uhl A R, Rajagopal A, et al. Solution-Processed Low-Bandgap CuIn(S,Se)2 Absorbers for High-Efficiency Single-Junction and Monolithic Chalcopyrite-Perovskite Tandem Solar Cells[J]. Advanced Energy Materials, 2018.
DOI: 10.1002/aenm.201801254
https://doi.org/10.1002/aenm.201801254