1. Nat. Nanotechnol.：DNA修飾的金涂層磁性納米粒子檢測血液中mRNA
mRNA是一種血液生物標(biāo)志物，對其進(jìn)行量化是癌癥診斷的重要工具，其主要挑戰(zhàn)在于如何開發(fā)出能夠在廣泛的濃度范圍內(nèi)監(jiān)測mRNA表達(dá)的方法。Tavallaie等人利用探針DNA修飾的金涂層磁性納米粒子（DNA Au@MNPs）構(gòu)建了一個高度敏感的傳感器，可用于直接分析全血這樣復(fù)雜樣品中的核酸。這種傳感器是第一個能夠在未處理的血液樣本中檢測到從10 aM到1 nM的mRNA濃度的傳感器，能夠區(qū)分mRNA濃度的微小變化。
Tavallaie R, Mc Carroll J, et al. Nucleic acid hybridization on an electrically reconfigurable network of gold-coated magnetic nanoparticles enables micro RNA detection inblood[J]. Nature Nanotechnology, 2018.
DOI:10.1038/s41565-018-0232-x
https://doi.org/10.1038/s41565-018-0232-x
2. Nat. Chem.：COF高效光催化產(chǎn)氫！
光催化水裂解產(chǎn)氫是清潔能源領(lǐng)域的關(guān)鍵議題。英國利物浦大學(xué)Andrew I. Cooper團(tuán)隊報道了一種具有高效光解水產(chǎn)氫性能的晶態(tài)含砜COF材料。作為不被看好的有機(jī)光催化劑，該COF具有優(yōu)異的量子效率。研究表明，這得益于高度結(jié)晶度、強(qiáng)可見光吸收以及3.2 nm的親水介孔的協(xié)同作用。經(jīng)過染料敏化后，HER速率提高61%，達(dá)到16.3mmol g-1h-1。
Wang X,Cooper A I, et al. Sulfone-containing covalent organic frameworks for photocatalytic hydrogen evolution from water[J]. Nature Chemistry, 2018.
DOI: 10.1038/s41557-018-0141-5
https://www.nature.com/articles/s41557-018-0141-5
3. Nat. Photonics：21.3%的紅色鈣鈦礦LED問世！
鈣鈦礦量子點(diǎn)由于其在可見光譜中的高色純度和顏色可調(diào)性而在發(fā)光器件領(lǐng)域極具應(yīng)用前進(jìn)。Chiba, T.使用含鹵化物陰離子的烷基銨和芳基銨鹽，對原始CsPbBr3進(jìn)行陰離子交換，從而制備得到鈣鈦礦量子點(diǎn)，并基于此開發(fā)出一種21.3%的紅色鈣鈦礦量子點(diǎn)LED發(fā)光器件。具有烷基碘化銨鹽的量子點(diǎn)基發(fā)光器件表現(xiàn)出21.3％的外量子效率和高色純度，而具有芳基碘化銨鹽的發(fā)光器件顯示出14.1％的外部量子效率。
Chiba T,Hayashi Y, et al. Anion-exchange red perovskite quantum dots with ammoniumiodine salts for highly efficient light-emitting devices[J]. Nature Photonics, 2018.
DOI: 10.1038/s41566-018-0260-y
https://doi.org/10.1038/s41566-018-0260-y
4. Nat. Energy：形狀記憶合金助力鋰離子電池?zé)峁芾?
鋰離子電池在極端溫度下的不良性能阻礙了它在能源領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)（BTMS）的一個根本挑戰(zhàn)是，冷熱環(huán)境會產(chǎn)生相反的要求：高溫下的熱傳導(dǎo)用于電池冷卻，低溫下的熱隔離以保持電池內(nèi)部產(chǎn)生的熱量。Chris Dames課題組展示了一種無流體被動熱調(diào)節(jié)器，可以在極端的環(huán)境中穩(wěn)定電池溫度。在沒有任何外部控制的情況下，熱調(diào)節(jié)器可根據(jù)當(dāng)?shù)仉姵販囟惹袚Q其熱導(dǎo)，并提供所需的熱功能，在冷時保持熱量，并在熱時促進(jìn)冷卻。將其用于商用18650 LIB在空氣中的被動熱管理，電池可適用于-20 °C至45 °C的大范圍環(huán)境溫度，擴(kuò)大了鋰離子電池在極端環(huán)境中的可用性，并開辟了熱功能器件的新應(yīng)用。
Hao M, LiJ, Park S, et al. Efficient thermal management of Li-ion batteries with apassive interfacial thermal regulator based on a shape memory alloy[J]. Nature Energy,2018.
DOI:10.1038/s41560-018-0243-8
https://www.nature.com/articles/s41560-018-0243-8
5. Sci. Adv.：首次實(shí)現(xiàn)無金屬催化的醇氧化轉(zhuǎn)化
通過一鍋法將醇氧化轉(zhuǎn)化為酯，往往需要采用金屬基催化劑。韓布興院士團(tuán)隊首次發(fā)現(xiàn)，以O(shè)2作為氧化劑，在沒有任何其他催化劑或添加劑條件下，堿性離子液體1-乙基-3-甲基咪唑乙酸鹽可以有效地催化醇的氧化。芐醇或脂肪醇的氧化-自酯化，芐醇與脂肪醇之間的交叉酯化都可以實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)率。研究表明，酸性質(zhì)子和堿性乙酸根離子可以同時與醇的羥基形成多個氫鍵，從而非常有效地催化反應(yīng)。這是迄今為止在無金屬條件下完成醇氧化的第一例。
Liu M, Zhang Z, et al. Transformation of alcohols toesters promoted by hydrogen bonds using oxygen as the oxidant under metal-freeconditions[J]. Science Advances, 2018.
DOI: 10.1126/sciadv.aas9319
http://advances.sciencemag.org/content/4/10/eaas9319.abstract
6. Sci. Adv.：原位凝膠技術(shù)改性傳統(tǒng)液態(tài)電解質(zhì)用于鋰金屬電池
高能量密度的鋰金屬電池被認(rèn)為在下一代儲能系統(tǒng)中會發(fā)揮十分重要的作用。然而，在液態(tài)電解質(zhì)中不受控的鋰枝晶生長嚴(yán)重限制了鋰金屬電池的實(shí)際應(yīng)用。因此，對于鋰金屬電池來說將傳統(tǒng)的液態(tài)電解質(zhì)改性為固態(tài)或者準(zhǔn)固態(tài)顯得十分重要。近日，郭玉國研究員團(tuán)隊報道了一種原位凝膠技術(shù)能夠?qū)⒁簯B(tài)電解質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)樾滦偷臏?zhǔn)固態(tài)凝膠聚合物電解質(zhì)。該方法是通過向含有DOL/DME的醚類電解液中添加LiPF6誘導(dǎo)陽離子聚合實(shí)現(xiàn)的。這種新型的凝膠電解質(zhì)不僅對鋰金屬負(fù)極起到了保護(hù)作用，同時對于包含S、LiFePO4、NCM622在內(nèi)的正極體系都表現(xiàn)出良好的相容性。
Liu F,Wang W, et al. Upgrading traditional liquid electrolyte via in situgelation for future lithium metal batteries[J]. Science Advances, 2018.
DOI:10.1126/sciadv.aat5383
http://advances.sciencemag.org/content/4/10/eaat5383
7. Joule：CO2電催化還原制合成氣！
楊培東和Sargent團(tuán)隊在Au納米顆粒表面沉積Co, Ni, Fe等3d過渡金屬之后，在電催化CO2還原過程中，可以同時提升CO和H2的生成速率（而非此消彼長）。通過改變還原電位，在200 mV電壓窗口下可以實(shí)現(xiàn)不同CO/H2比例合成氣的制備，且其電流密度可以始終保持在高于50mA/cm2的水平。
Ross M B, SargentE H, Yang P, et al. Electrocatalytic Rate Alignment Enhances Syngas Generation[J].Joule, 2018.
DOI:10.1016/j.joule.2018.09.013
https://doi.org/10.1016/j.joule.2018.09.013
8. PNAS：黑磷相變過程及超導(dǎo)性能研究
黑磷晶體在高壓下會經(jīng)歷多個相變過程—A17/A7/C，但是每一步相變與超導(dǎo)性能之間的具體關(guān)系還不太清楚。有鑒于此，Xiang Li等系統(tǒng)研究了黑磷晶體在高壓誘導(dǎo)下的相變過程與其超導(dǎo)性能之間的關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)A7相的黑磷晶體具有最高的磁電阻效應(yīng)。
Li X, SunJ, Cheng J, et al. Pressure-induced phase transitions and super conductivity ina black phosphorus single crystal[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018.
DOI: 10.1073/pnas.1810726115
http://www.pnas.org/content/pnas/115/40/9935.full.pdf
9. JACS：發(fā)白色光的COF柔性薄膜！
S. Haldar等人發(fā)現(xiàn)以氨基蒽和間苯二酚基單體組成的COF，在紫外光激發(fā)下可以發(fā)射白光。其中的keto-enol異構(gòu)體可以發(fā)射兩種顏色的光，通過改變?nèi)軇梢园l(fā)射多種不同顏色的光。此外，將此異構(gòu)體與聚合物PMMA混合后（0.32 wt% COF）形成無溶劑柔性薄膜，可以發(fā)射高強(qiáng)度白光（CIE 坐標(biāo)（0.35， 0.36））。研究發(fā)現(xiàn)，蒽基之間的π-π堆疊可以發(fā)射藍(lán)光，而keto-enol異構(gòu)體可以發(fā)射紅光和綠光，從而使得該柔性COF薄膜可以發(fā)射高強(qiáng)度白光。
Haldar S,Kabra D, Vaidhyanathan R, et al. Anthracene-Resorcinol Derived Covalent Organic Framework as Flexible White Light Emitter[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.
DOI: 10.1021/jacs.8b08312
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b08312
10. JACS：MOF捕獲痕量CO2
Bien等人介紹了一種鋅的MOF結(jié)構(gòu)，在經(jīng)過了CH3CO2-/HCO3-配體交換和熱激活以后，會生成一種類似于碳酸酐酶活性位點(diǎn)的親核的鋅-OH基團(tuán)。經(jīng)過這種改性后的MOF材料具有良好的捕獲痕量二氧化碳的性能，并可在溫和的溫度下再生。紅外光譜數(shù)據(jù)和DFT計算證明，利用氫鍵相互作用可以增強(qiáng)這一捕獲過程。
