1. Angew.:核酸條碼技術助力DNA測序的多功能應用
高通量DNA測序技術的出現在基因組學領域引發了一場革命,并對生命和物理科學的許多領域有很大影響。大規模并行DNA測序所具有的顯著的敏感性、特異性、吞吐量和多路復用能力,使其作為一種分子計數器可以用于高通量生物化學及蛋白質和細胞檢測診斷。將DNA測序外推到非傳統應用的一個關鍵方面是將核酸條形碼附加到檢測的實體區域。Liszczak等人描述了利用化學和生物化學方法,使為蛋白質和非蛋白質材料加上核酸編碼成為可能,并提供了實例。這些技術是由DNA編碼的分子所實現的。考慮到商業上可用的高吞吐量測序儀的發布,這一工作為未來這一新興領域的發展提供了新的思路。
Liszczak G, Muir T W, et al. Nucleic acid-barcoding technologies: converting DNA sequencing into a broad-spectrum molecular counter[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.
DOI: 10.1002/anie.201808956
http://dx.doi.org/10.1002/anie.201808956
2. 首爾大學ACS. Central Sci.:量化納米等離子體
等離子體學是研究光子與電子的集體振蕩之間的相互作用,在過去的十年中取得了巨大的進步。在等離子體共振和局部電磁場下,可控的納米和亞納米尺度工程在光學、材料科學、化學、生物技術、能源科學等領域的應用研究被廣泛報道。然而,要將這些成就從研究轉化為實踐,就必須克服一些障礙,其中包括低再現性和目標結構的低可控性,特別是對等離子體信號和功能的可靠量化。這一工作主要展望并總結了目前對一些研究組對可靠定量納米技術的嘗試和重大發現,并討論了目前面臨的挑戰和未來的前景方向。
Park J E, Jung Y, et al. Quantitative Nanoplasmonics[J]. ACS Central Science, 2018.
DOI: 10.1021/acscentsci.8b00423
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscentsci.8b00423
3. ACS Energy Lett.:超穩定的2D/3D鉛錫鈣鈦礦太陽能電池
Ramirez, D.等人采用位阻大的叔丁基銨調控混合低帶隙鉛錫鈣鈦礦的結構。引入叔丁基銨后,形成2D/3D的混合結構,即3D結構保證電池的高效率,2D結構增強其穩定性。鉛錫鈣鈦礦的效率高達10.6%,并在氮氣中儲存2000小時后,仍保留其初始效率的29%。
Ramirez D, et al. Layered Mixed Tin–Lead Hybrid Perovskite Solar Cells with High Stability[J]. ACS Energy Letters, 2018.
DOI: 10.1021/acsenergylett.8b01411
https://doi.org/10.1021/acsenergylett.8b01411
4. 蘇大AFM:18.03%效率的低帶隙鈣鈦礦太陽能電池
Xu, G.等人采用超薄體異質結層(PBDB-T:ITIC)作為空穴傳輸層-鈣鈦礦的界面層,可最大限度地減少電壓損失。不僅促進高質量的Sn-Pb鈣鈦礦薄膜生長,而且鈍化了鈣鈦礦表面的反相缺陷。在這簡單基于(FASnI3)0.6(MAPbI3)0.4電池的電壓損失顯著降低到0.4 eV以下。最優效率為18.03%,且無回滯現象和高穩定性。18.03%和0.86 V是低帶隙鈣鈦礦太陽能電池目前最高值。
Xu G, et al. Integrating Ultrathin Bulk-Heterojunction Organic Semiconductor Intermediary for High-Performance Low-Bandgap Perovskite Solar Cells with Low Energy Loss[J]. Advanced Functional Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adfm.201804427
https://doi.org/10.1002/adfm.201804427
5. Nano Energy:水流干擾驅動柔性壓電式光催化劑
提高半導體材料的光催化性能對應對全球的能源危機和環境污染十分重要。有鑒于此,Wangshu Tong等將半導體材料修飾到rGO-F/PVDF-HFP復合多孔薄膜上,成功增強了半導體材料的光催化性能。該薄膜對水流的機械干擾十分敏感,可將其轉化為電場,用于增強半導體的催化性能。
Tong W, Zhang Y, Huang H, et al. A highly sensitive hybridized soft piezophotocatalyst driven by gentle mechanical disturbances in water[J]. Nano Energy, 2018.
DOI: 10.1016/j.nanoen.2018.08.069
https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2018.08.069
6. Nano Energy:銅納米點嵌入石墨烯實現太陽光全光譜吸收
黑色材料是將太陽能轉化為熱能的關鍵,但是目前報道的材料卻很難達到太陽光全光譜吸收。有鑒于此,Jijian Xu等開發了一種銅納米點嵌入N摻雜海膽狀石墨烯材料,研究發現該材料可以實現在300~1800 nm范圍內太陽光全吸收。同時,該材料也可以被用于海水淡化除鹽,效率可到達82%。
Xu J, Xu F, Hong Z, et al. Copper Nanodot-Embedded Graphene Urchins of Nearly Full-Spectrum Solar Absorption and Extraordinary Solar Desalination[J]. Nano Energy, 2018.
DOI: 10.1016/j.nanoen.2018.08.067
https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2018.08.067
7. Nano Energy:非對稱聚吡咯膜用于鹽度梯度發電
Changchun Yu等用一種簡便的自組裝方法成功合成出單組分的非對稱聚吡咯膜并用于鹽度梯度發電。研究發現,該聚合物薄膜具備電化學可調的離子電導性能,可以高效地將鹽度梯度能量轉化為電能。該系統可穩定工作16 h以上,能量密度可達到1.4 Wh/m2。
Yu C, Wang C, Zhou Y, et al. A Smart Cyto-compatible Asymmetric Polypyrrole Membrane for Salinity Power Generation[J]. Nano Energy, 2018.
DOI: 10.1016/j.nanoen.2018.08.073
https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2018.08.073
8. 陳紅征最新Small:超敏感、近紅外的鈣鈦礦-有機異質結探測器
浙江大學陳紅征課題組采用有機體異質結層于擴展響應鈣鈦礦探測器的光譜。進一步結合能級匹配的PC61BM在活性層中的合理分布,光誘導電荷的傳輸是有效提升。鈦礦-有機異質結探測器展示出外量子產率超過70%,這是溶液法加工的寬帶隙探測器最高值。響應度最高在可見光區和近紅外區域分別為0.444和0.518 A W-1。
Wu G, et al. Perovskite/Organic Bulk-Heterojunction Integrated Ultrasensitive Broadband Photodetectors with High Near-Infrared External Quantum Efficiency over 70%[J]. Small, 2018.
DOI: 10.1002/smll.201802349
https://doi.org/10.1002/smll.201802349