1. Nat. Commun.：具有多尺度孔結(jié)構(gòu)的MOF膜用于蛋白質(zhì)分離
MOF在氣體存儲(chǔ)、分離和催化反應(yīng)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，在不同MOF中實(shí)現(xiàn)同時(shí)具有微孔和大孔存在極大挑戰(zhàn)。研究人員報(bào)道了使用銀催化脫羧（溫和條件下）的方法，在MOF顆粒和膜內(nèi)形成異質(zhì)孔。脫羧包括去除MOF中羧基的化學(xué)反應(yīng)，在保留整個(gè)MOF結(jié)構(gòu)的同時(shí)形成介孔和大孔。由刻蝕溶液中的銀催化劑產(chǎn)生的硫酸根離子負(fù)責(zé)脫羧并產(chǎn)生介孔。因此，即使是高度穩(wěn)定的MOF，也會(huì)形成異質(zhì)孔而不改變?cè)冀Y(jié)構(gòu)。脫羧的MOF膜展示具有pH響應(yīng)的可切換選擇性，用于流動(dòng)分離大小類似的蛋白質(zhì)。
Jeong G, Singh A K, Kim M, et al. Metal-organic framework patterns and membranes with heterogeneous pores for flow-assisted switchable separations[J]. Nature Communications, 2018.
DOI: 10.1038/s41467-018-06438-0
https://www.nature.com/articles/s41467-018-06438-0
2. 陳明偉Nat. Commun.：空間異質(zhì)性作為金屬玻璃構(gòu)效關(guān)系的結(jié)構(gòu)特征
結(jié)晶材料的力學(xué)性能可以通過固溶強(qiáng)化、泰勒應(yīng)變硬化和Hall-Petch晶界強(qiáng)化模型，以溶質(zhì)原子、位錯(cuò)、孿晶和晶界的晶體缺陷來定量描述。然而對(duì)于金屬玻璃（由無序材料主導(dǎo)的機(jī)械性能）卻缺少一種明確的結(jié)構(gòu)特征。陳明偉課題組通過AM-AFM和STEM成功地表征了金屬玻璃的空間異質(zhì)性，系統(tǒng)地研究了宏觀力學(xué)性能與金屬結(jié)構(gòu)特性之間的關(guān)系，得出納米級(jí)空間異質(zhì)性是金屬玻璃的固有結(jié)構(gòu)特征，它與強(qiáng)度和變形行為具有內(nèi)在的相關(guān)性。該項(xiàng)研究提供了令人信服的證據(jù)，證明空間異質(zhì)性是描繪金屬玻璃機(jī)械性能的可行結(jié)構(gòu)指標(biāo)。
Zhu F, Song S, Reddy K M, et al. Spatial heterogeneity as the structure feature for structure–property relationship of metallic glasses[J]. Nature Communications, 2018.
DOI: 10.1038/s41467-018-06476-8
https://www.nature.com/articles/s41467-018-06476-8
3. 麥吉爾大學(xué)Nat. Commun.：Caspase-1抑制劑可減輕AD小鼠的認(rèn)知障礙
阿爾茨默氏癥（AD）是一種頑固性的神經(jīng)退行性疾病，其特征是認(rèn)知能力下降和癡呆。而炎癥性神經(jīng)退行包括Caspase-1的激活，都是與認(rèn)知障礙和AD腦病理學(xué)有關(guān)。Flores等人展示了無毒性和可滲透血腦屏障的小分子Caspase-1抑制劑VX-765在J20小鼠AD模型上突出的治療效果。而停止VX-765治療會(huì)導(dǎo)致小鼠在1個(gè)月后重新出現(xiàn)記憶缺陷，若重新開始治療則小鼠會(huì)重新建立正常的認(rèn)知能力。因?yàn)閂X-765會(huì)阻止淀粉樣蛋白沉積來逆轉(zhuǎn)大腦炎癥，并使小鼠海馬體內(nèi)的單質(zhì)蛋白水平正常化。這一研究為通過體內(nèi)抑制治療AD認(rèn)知缺陷提供了新的思路。
Flores J, No?l A, et al. Caspase-1 inhibition alleviates cognitive impairment and neuropathology in an Alzheimer’s disease mouse model[J]. Nature Communications, 2018.
DOI: 10.1038/s41467-018-06449-x
https://www.nature.com/articles/s41467-018-06449-x
4. 馬普所AM：利用微藻的動(dòng)力來進(jìn)行藥物遞送
大自然中的天然泳者天生就具有能量收集的能力。因此將天然泳者作為貨運(yùn)代理，可以將治療物質(zhì)在體內(nèi)運(yùn)輸?shù)侥繕?biāo)地方。Yasa等人利用由單細(xì)胞淡水綠微藻Chlamydomonas reinhardtii來提供動(dòng)力。通過非共價(jià)的相互作用，可以將聚電解質(zhì)功能化的磁性球形貨物與微藻表面相連并進(jìn)行運(yùn)輸。研究表明這類運(yùn)輸載體的生物相容性非常好。研究證明利用這種藻類微泳者可以有效地將熒光異硫氰-葡聚糖（一種水溶性多糖）分子輸送到哺乳動(dòng)物細(xì)胞中。這一研究為開發(fā)具有更好的生物相容性和運(yùn)動(dòng)性的遞送載體來用于藥物的靶向治療提供了新的策略。
Yasa O, Erkoc P, et al. Microalga-Powered Microswimmers toward Active Cargo Delivery[J]. Advanced Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adma.201804130
https://doi.org/10.1002/adma.201804130
5. Angew.：水溶性超分子膠囊運(yùn)輸多環(huán)芳烴制備2D 結(jié)構(gòu)
多環(huán)芳烴是制備2D納米片層結(jié)構(gòu)的重要元件，但是大環(huán)芳烴在有機(jī)溶劑里面的溶解性一直制約著該領(lǐng)域的發(fā)展。有鑒于此，日本熊本大學(xué)的Soichiro Yoshimoto教授課題組用兩親性分子成功制備出水溶性的膠束膠囊，該超分子膠囊可用于運(yùn)輸多種多環(huán)芳烴，隨后在Au基底上制備2D多環(huán)芳烴層。
Origuchi S, Kishimoto M, Yoshimoto S, et al. A Supramolecular Approach to Preparation of Nanographene Adlayers Using Water-soluble Molecular Capsules[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.
DOI: 10.1002/anie.201809258
https://doi.org/ 10.1002/anie.201809258
6. 唐本忠團(tuán)隊(duì)Angew.：增強(qiáng)光敏化的2個(gè)策略！
供體-受體（D/A）的光敏劑（PS）的設(shè)計(jì)研發(fā)是基于試錯(cuò)法而不是具體規(guī)則。唐本忠院士團(tuán)隊(duì)通過提出兩個(gè)有效策略來增強(qiáng)光敏化效率：促進(jìn)聚合光敏化和D/A奇偶效應(yīng)。共軛聚合物表現(xiàn)出1O2更高的產(chǎn)生效率。此外，PS與A-D-A結(jié)構(gòu)顯示出更高的光敏化效率。體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)證明，兩種材料可以用作光敏劑抗癌療法。這些策略為其他聚合物和小分子在光敏劑領(lǐng)域的應(yīng)用提供新思路。
Liu S, et al. Strategies to Enhance the Photosensitization: Polymerization and D/A Even-Odd Effect[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.
DOI: 10.1002/anie.201810326
https://doi.org/10.1002/anie.201810326
7. 唐智勇AM綜述：MOF限域的納米催化劑！
作為一類多孔晶態(tài)材料，MOFs在納米催化領(lǐng)域可謂出盡風(fēng)頭，MOFs限域納米催化劑往往表現(xiàn)出比傳統(tǒng)負(fù)載型催化劑更好的催化選擇性和穩(wěn)定性。唐智勇課題組綜述了MOF限域納米催化的一些關(guān)鍵問題，包括穩(wěn)定性、光學(xué)性能、電化學(xué)性能等。然后從合成到應(yīng)用，闡述了MOFs限域納米催化劑的最新進(jìn)展，尤其是關(guān)于其在熱催化、光催化和電催化領(lǐng)域的催化性能的調(diào)控。最后，作者總結(jié)了MOF限域納米催化的優(yōu)勢、挑戰(zhàn)和未來發(fā)展方向。
Li G, Zhao S, Zhang Y, et al. Metal-Organic Frameworks Encapsulating Active Nanoparticles as Emerging Composites for Catalysis: Recent Progress and Perspectives[J]. Advanced Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adma.201800702
https://doi.org/10.1002/adma.201800702
8. Angew.：發(fā)現(xiàn)鋰硫電池中的電催化
之前文獻(xiàn)中有提出在鋰硫電池中存在電催化現(xiàn)象，但尚未被驗(yàn)證。耶魯大學(xué)王海良與北理孫克寧和王振華團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在貧電解質(zhì)（低的電解質(zhì)/硫比率：E/S）條件下，MoP納米粒子對(duì)鋰硫電池展示了顯著的電催化作用，它能夠加速硫的電化學(xué)轉(zhuǎn)化反應(yīng)，提高反應(yīng)的可逆性，使LPS動(dòng)態(tài)溶解，并通過“死”硫形成來抑制活性物質(zhì)的損失，致使充放電過電位明顯降低，可逆容量更高，循環(huán)壽命更長。在0.8 mA cm-2電流密度下，E/S降為6時(shí)，常態(tài)鋰硫電池平均充放電電壓滯后增加到0.43 V，而含有MoP納米顆粒的硫電極電壓滯后降低至0.18 V，其比容量為850 mAh g-1（硫負(fù)載=4.0 mg cm-2），當(dāng)E/S=4時(shí)，面積比容量仍可達(dá)到5.0 mAh cm-2（比容量為826 mAh g-1)。
Electrocatalysis in Lithium Sulfur Batteries under Lean Electrolyte Conditions[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.
DOI: 10.1002/anie.201808311
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201808311
9. 中山大學(xué)盧錫洪AM：ZIF衍生雙功能催化劑作為柔性全固態(tài)鋅空氣電池基準(zhǔn)正極的穩(wěn)定限制策略
負(fù)載金屬/金屬氧化物的碳復(fù)合材料由于具有優(yōu)異的電催化性質(zhì)因而吸引了很多研究者的興趣。然而，在合成過程中碳復(fù)合材料會(huì)經(jīng)歷嚴(yán)重的碳蒸發(fā)和金屬物種的團(tuán)聚，導(dǎo)致活性位點(diǎn)的消失和催化穩(wěn)定性的下降。盧錫洪教授團(tuán)隊(duì)的研究工作采用Al2O3納米層捕獲揮發(fā)性的碳和氮物種，并且利用Zn/Co-ZIF的熱解減輕了Co物種的團(tuán)聚。得益于這種Al2O3納米層限域策略，生長在碳布上的負(fù)載了衍生Co3O4的N摻雜的多孔炭表現(xiàn)出了優(yōu)異的雙功能催化性能。更重要的是，由此組裝的柔性全固態(tài)鋅空電池能夠?qū)崿F(xiàn)72.4 mW/cm3的最大能量密度和良好的循環(huán)穩(wěn)定性。該工作為合理設(shè)計(jì)金屬/碳復(fù)合催化劑、發(fā)展低成本二次儲(chǔ)能設(shè)備提供了觀點(diǎn)指導(dǎo)。
Zhu L, Zheng D, et al. A Confinement Strategy for Stabilizing ZIF‐Derived Bifunctional Catalysts as a Benchmark Cathode of Flexible All‐Solid‐State Zinc-Air Batteries[J]. Advanced Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adma.201805268
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.201805268
10. 張強(qiáng)AM：無枝晶鋰金屬負(fù)極上的堅(jiān)固混合導(dǎo)體界面
金屬鋰負(fù)極憑借最低的氧化還原電勢和超高的理論比容量優(yōu)勢正在儲(chǔ)能領(lǐng)域經(jīng)歷全面地復(fù)興。然而，鋰金屬與非水電解液之間的不穩(wěn)定界面誘導(dǎo)了鋰枝晶的生長和庫倫效率的降低，這在很大程度上阻礙了金屬鋰負(fù)極的實(shí)用化進(jìn)程。張強(qiáng)教授通過CuF2溶液和Li金屬的原位化學(xué)反應(yīng)在金屬鋰負(fù)極表面構(gòu)筑了一層混合離子/電子導(dǎo)體界面層（MCI）這層MCI層具備優(yōu)先儲(chǔ)鋰能力、良好的離子電導(dǎo)率和高楊氏模量，像士兵的鎧甲一樣保護(hù)著金屬鋰負(fù)極表面。它能夠有效抑制鋰枝晶的生長并且可以在Li/NCM523全電池中穩(wěn)定工作。這種鎧甲狀的MCI層為設(shè)計(jì)和構(gòu)筑穩(wěn)定的電極-電解液界面提供了全新的觀點(diǎn)。
Yan C, Chen X, et al. An Armored Mixed Conductor Interphase On a Dendrite-Free Lithium-Metal Anode[J]. Advanced Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adma.201804461
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.201804461
11. 王春生Nano Energy：用于全固態(tài)鋰電池的硫化物電解質(zhì)界面工程
使用硫化物固體電解質(zhì)的全固態(tài)鋰電池（ASSLIBs）由于具有更高的安全性和能量密度因而有望取代使用傳統(tǒng)液態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池。然而，硫化物電解質(zhì)中鋰枝晶的生長限制了其大規(guī)模應(yīng)用。近日，馬里蘭大學(xué)的王春生教授團(tuán)隊(duì)在金屬鋰和硫化物電解質(zhì)界面上添加了LiF（或LiI）界面層然后將HFE（或I）溶液滲透進(jìn)硫化物中來抑制鋰枝晶的生長。即使鋰枝晶穿透了LiF界面層，活性的鋰枝晶也會(huì)與內(nèi)部滲透進(jìn)去的HFE溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)被消解掉。采用此種界面工程裝配的LiNbO3@LiCoO2/Li7P3S11/Li全固態(tài)鋰電池在0.1 mA/cm2的電流密度下可逆放電比容量可達(dá)118.9 mAh/g，并且在循環(huán)100周后可保持在96.8 mAh/g。在金屬鋰和固態(tài)電解質(zhì)界面上設(shè)計(jì)這樣一種具有較高界面能的界面層有望推動(dòng)金屬鋰電池的商品化進(jìn)程。
Xu R, Han F, et al. Interface engineering of sulfide electrolytes for all-solid-state lithium batteries[J]. Nano Energy, 2018.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2018.09.061
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285518307067?dgcid=rss_sd_all
12. 美國西北大學(xué)Small：DNA介導(dǎo)的納米粒子組裝的設(shè)計(jì)規(guī)則
控制納米材料（NPs）結(jié)構(gòu)在表面上的位置變得越來越重要，因?yàn)槠淇梢杂糜诟鞣N編碼和設(shè)備制造。因此，人們也越來越需要了解在空間中NPs的行為。Zhou等人對(duì)DNA-修飾的 NPs的擴(kuò)散和吸附特性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，并利用模板化的、DNA介導(dǎo)的組裝提出了一種具有高強(qiáng)度的孔型結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在深層聚合物孔隙中，在傳統(tǒng)的朗繆爾吸附模型內(nèi)的NPs的運(yùn)動(dòng)遵循了經(jīng)典的菲克擴(kuò)散規(guī)律。這一實(shí)驗(yàn)使人們能夠在基于孔隙大小、NPs大小和形狀、NPs濃度、溫度和時(shí)間的基礎(chǔ)上建立模板化的、基于DNA的NPs組裝的設(shè)計(jì)規(guī)則。
Zhou W, Lin Q, et al. Design Rules for Template-Confined DNA-Mediated Nanoparticle Assembly[J]. Small, 2018.
DOI: 10.1002/smll.201802742
https://doi.org/10.1002/smll.201802742
