1. Nat. Commun.：電化學(xué)選擇性捕獲鉻和砷重金屬
鉻和砷是水中最普遍的重金屬污染物，目前的分離過程由于缺乏分子選擇性具有嚴重的局限性。研究人員將氧化還原活性金屬聚合物-聚乙烯二茂鐵（PVF）功能化電極用于在一系列不同濃度和電解質(zhì)條件下去除鉻和砷氧陰離子，提供了對鉻轉(zhuǎn)化的深入了解，鉻在PVF吸附劑還原過程中被還原為三價形式，證明了法拉第電極對HMOA污染物的高選擇性，其吸附和解吸純粹通過電化學(xué)調(diào)節(jié)來控制。調(diào)節(jié)選擇性的基本相互作用顯示出強烈依賴于溶劑化效應(yīng)和離子對的電荷轉(zhuǎn)移特性，由陰離子的電子結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)并克服簡單的靜電吸引力。此外，利用原位TEM在離子吸附下對PVF薄膜界面的電化學(xué)響應(yīng)進行觀察，揭示了離子插入期間的動力學(xué)和形態(tài)變化。在存在超過200倍過量競爭鹽的情況下，在低至100 ppb的濃度下仍能有效地去除鉻和砷。 存在超過200倍過量競爭鹽的情況下，在低至100 ppb的濃度下仍能有效地去除鉻和砷。
Su X, Kushima A, Halliday C, et al.Electrochemically-mediated selective capture of heavy metal chromium andarsenic oxyanions from water[J]. Nature Communications, 2018.
DOI: 10.1038/s41467-018-07159-0
https://www.nature.com/articles/s41467-018-07159-0
2. 鄭南峰Angew.：金屬納米團簇聯(lián)姻鈣鈦礦太陽能電池
有機配體保護的Cu基納米團簇由于自身穩(wěn)定性問題一直發(fā)展較為緩慢，從而限制了其后續(xù)應(yīng)用研究。有鑒于此，廈門大學(xué)鄭南峰教授課題組發(fā)展了一種接力還原的策略，成功合成出目前核數(shù)最大的炔基保護的Cu(I)/Cu(0)納米團簇。該團簇具有優(yōu)良的醚溶性和成膜性，并且可在室溫下原位轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量的CuI薄膜，作為空穴傳輸材料應(yīng)用于鈣鈦礦太陽能電池，最大光電轉(zhuǎn)換效率為14.26%。
Yuan P, Chen R, Zheng N, et al. Ether‐soluble Cu53 Nanoclusters as an Effective Precursor of High-quality CuI Films for Optoelectronic Applications[J].Angewandte Chemie International Edition, 2018.
DOI: 10.1002/anie.201812236
https://doi.org/10.1002/anie.201812236
3. JACS：構(gòu)建Ag納米片的長窄間隙
Yuhua Feng和Hongyu Chen課題組報道了一種增加熱點區(qū)域的新策略，更具體地說是通過種子介導(dǎo)的生長方法創(chuàng)建了一條具有超窄間隙的長線熱點，種子是一種核-殼納米顆粒，其中Ag核包封在聚苯乙烯-嵌段-聚丙烯酸（PSPAA）殼，Ag結(jié)構(gòu)域可以從包封的種子的一個點延伸并在聚合物殼周圍形成三角形或六邊形板。當從兩個方向到達的兩個Ag裂片相遇時，它們不能合并，迫使在中間形成一條間隙線。六角形Ag納米片中較長且更均勻的超小區(qū)間隙（長約90 nm，寬2 nm）在檢測中產(chǎn)生更好的SERS靈敏度，對2-萘硫醇的限制為10-9M。
Jiang T, Chen G, Tian X, et al. Construction of Long Narrow Gaps in Ag Nanoplates[J]. Journal of the American Chemical Society,2018.
DOI: 10.1021/jacs.8b06969
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b06969
4. JACS：揭示石墨烯電極上OER過電位的原因
為了開發(fā)Li-O2電池有效的正極材料，Hengxing Ji和Shen Ye課題組在二甲基亞砜（DMSO）溶劑中研究了單層石墨烯的ORR和OER反應(yīng)。溶劑在石墨烯電極表面上的吸附和解吸行為通過ORR和OER期間產(chǎn)生固有表面選擇性的和頻振動光譜（SFG）來評估。在LiClO4/DMSO溶液中石墨烯電極表面上初始ORR沉積Li2O2后，SFG顯示，隨后氧化Li2O2的OER優(yōu)先在Li2O2和石墨烯之間的界面處進行，而不是在Li2O2之間的界面處進行。因此，OER傾向于通過在大部分沉積Li2O2被氧化之前減小它們的接觸面積來降低Li2O2和石墨烯之間的電導(dǎo)率，這是OER高過電位的原因。
Peng Q, Che J, Ji H, et al. Origin of the Overpotential for the Oxygen Evolution Reaction on a Well-defined Graphene Electrode Probed by in situ Sum Frequency Generation Vibrational Spectroscopy[J].Journal of the American Chemical Society, 2018.
DOI: 10.1021/jacs.8b08285
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b08285
5. 加州理工JACS：MoS2基面硫空位的HER機理
為理解非均相電化學(xué)反應(yīng)，加州理工學(xué)院William A. GoddardIII課題組基于量子力學(xué)計算的熱力學(xué)開發(fā)了電位動力學(xué)（GCP-K）方法，可以自然地通過與系統(tǒng)凈電荷和施加電壓相關(guān)的勒讓德變換來最小化自由能。基于此，研究人員預(yù)測了在MoS2基面上的硫空位處HER，發(fā)現(xiàn)在酸性和堿性條件下的決速步驟是Volmer反應(yīng)，其中第二個氫原子從溶液中吸附。拉伸的粘合距離隨施加的電位而變化，表明活性較高的主要原因是過渡態(tài)更接近產(chǎn)物，這導(dǎo)致更有利的Tafel斜率。如果過渡態(tài)更接近反應(yīng)物，則相反。最后得出結(jié)論，硫?qū)僭乜瘴簧系牡诙€氫對HER最具活性。與其他2H組VI金屬二硫化合物進行比較，并預(yù)測MoTe2上的空位將對HER具有最佳性能。
Huang Y, Nielsen R J & Goddard W A. The Reaction Mechanism for the Hydrogen Evolution Reaction on the Basal Plane Sulfur Vacancy Site of MoS2 Using Grand Canonical Potential Kinetics[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.
DOI: 10.1021/jacs.8b10016
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b10016
6. JACS：異質(zhì)結(jié)構(gòu)促進中性水系鋅空電池的氧電催化
中性水系鋅-空氣電池（ZAB）是一種新興的能量裝置，與傳統(tǒng)的堿性ZAB相比，具有顯著延長的壽命和改善的可回收性。但由于缺乏用于OER和ORR的強力雙功能催化劑，其發(fā)展受到阻礙。Pinxian Xi和Sen Zhang團隊報道了NiFe2O4/FeNi2S4異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米片（HNS）的受控合成，其在催化OER和ORR方面非常有效。DFT計算得出，在HNS表面上形成豐富的氧化物/硫化物界面，可以有效地調(diào)節(jié)催化劑的氧結(jié)合能以增強OER和ORR活性。在0.2 M PBS中，優(yōu)化的HNS具有優(yōu)異的氧電催化活性和穩(wěn)定性，與單組分相比具有低得多的過電位，并且具有可忽略的性能衰減。用作空氣電極時，HNS可以提供44.4 mW cm-2的功率密度和優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性，使得該ZAB是迄今為止報道的最有效和最強的中性含水電解質(zhì)ZAB。
An L, Zhang Z, Feng J, et al.Heterostructure-Promoted Oxygen Electrocatalysis Enables Rechargeable Zinc-Air Battery with Neutral Aqueous Electrolyte[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.
DOI: 10.1021/jacs.8b09805
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b09805
7. 熊宇杰 JACS：金屬離子嫁接術(shù)用于增強CO2光催化還原
有機配體保護的Au納米團簇具有良好的光吸收能力，但是缺少CO2光還原的位點。有鑒于此，中科大熊宇杰教授課題組發(fā)展了一種金屬離子嫁接術(shù)，在半胱氨酸保護的Au納米團簇表面嫁接異金屬離子，從而有效增強了CO2光還原的活性。研究發(fā)現(xiàn)，Au納米團簇用于光吸收產(chǎn)生光生電子，然后通過配體傳遞到異金屬離子上，進行CO2還原。
Cui X, Wang J, Liu B, et al. Turning Au Nanoclusters Catalytically Active for Visible-Light-Driven CO2 Reduction through Bridging Ligands[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.
DOI: 10.1021/jacs.8b06723
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.8b06723
8. JACS：設(shè)計基于MUC1的高效腫瘤疫苗
人黏液素-1 (MUC1)是一種非常有前景的抗癌疫苗抗原。然而，在多種基于MUC1的疫苗的人體臨床試驗中，盡管發(fā)現(xiàn)有大量的抗MUC1抗體產(chǎn)生，但這些抗體往往不能與腫瘤產(chǎn)生有效的結(jié)合。Wu等人通過分析抗體的結(jié)合選擇性，發(fā)現(xiàn)長的MUC1糖肽含有免疫顯性的表位，由此獲得了關(guān)鍵的保護性抗原表位。實驗通過圍繞保護性抗原表位設(shè)計疫苗，產(chǎn)生了一種新的Q-MUC1結(jié)構(gòu)，它能夠在MUC1中誘導(dǎo)更高水平的抗MUC1 IgG抗體表達。這種新的Q MUC1疫苗也可顯著保護MUC1，并且對人類乳腺癌組織有顯著的選擇性，因此具有很高的臨床轉(zhuǎn)化潛力。
Wu X, Yin Z, et al. Protective Epitope Discovery andthe Design of MUC1 Based Vaccine for Effective Tumor Protections in Immunotolerant Mice[J] Journal of the American Chemical Society, 2018.
DOI: 10.1021/jacs.8b08473
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b08473
9. 樓雄文EES：CdS空心球用于可見光CO2還原
樓雄文課題組開發(fā)出順序溶液生長，硫化和陽離子交換策略，以制造CdS分層多腔空心顆粒（HMCHP）。具體實驗如下，ZIF-8在鈷甘油酸酯（Co-G）固體球上的生長。然后，Co-GZF-8復(fù)合顆粒硫化生成CoSx @ZnSHMCHP，其通過陽離子交換反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CdS HMCHP。CdSHMCHP表現(xiàn)出優(yōu)異的光催化CO2還原活性。負載Au后在可見光照射下，CO生成速率可達3758μmol h-1g-1。
Zhang P, Wang S, Guan B, et al. Fabrication of CdS hierarchical multi-cavity hollow particles for efficient visible light CO2 reduction[J]. Energy& Environmental Science, 2018.
DOI: 10.1039/C8EE02538J
http://dx.doi.org/10.1039/C8EE02538J
10. 王中林Nano Energy：柔性壓電晶體管陣列薄膜
薄膜是面內(nèi)應(yīng)變傳感的良好選擇，也可以與現(xiàn)代電子工業(yè)兼容。王中林團隊首次開發(fā)出壓電晶體管陣列的薄膜。結(jié)果表明，應(yīng)變單位的靈敏度（量規(guī)因子）最高可達199，是商用箔規(guī)的靈敏度100倍。每個傳感單元校準后，器件上的應(yīng)變分布被傳感器陣列成功地測量和映射。
Song M, et al. Flexible Li-doped ZnO Piezotronic Transistor Array for In-plane Strain Mapping[J]. Nano Energy, 2018.
DOI: 10.1016/j.nanoen.2018.11.013
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285518308267
