1. Nat. Commun.:非均相摻雜原位合成負載型金屬納米催化劑
分散在功能性氧化物表面上的納米顆粒(NP)被廣泛用作各種反應的非均相催化劑,由于它們具有高分散性,高度不協調的高密集度表面位點,以及金屬-氧化物載體的相互作用,這通常會極大地改變它們的催化性能。韓國WooChul Jung課題組提出了一種新的NP合成策略,即通過沿載體氧化物晶界進行非均相摻雜具有催化活性的金屬陽離子,選擇性地擴散催化活性金屬,并減少擴散的金屬物質以形成納米團簇。該團隊選擇CeO2和ZrO2作為主體材料,因為還原性和氧化性氣氛重復,金屬原子在內部(作為陽離子)和主體氧化物晶格的外部(作為簇)之間來回移動,即使在還原溫度為700 ℃,也可在其表面形成各種金屬NP,包括Ni,Co,Cu,Au和Pt。這些顆粒仍具有前溶液的固有優點,可在氧化和還原條件下自我再生,同時用氧化物表面保持強固著以抑制金屬顆粒的生長。此外,研究人員觀察到通過該方法在CeO2表面上合成的NP表現出優異的抗焦化性和對CO化學氧化和H2電化學氧化的電化學反應性。
Kwak N W,Jeong S J, Seo H G, et al. In situ synthesis of supported metal nanocatalysts through heterogeneous doping[J]. Nature Communications, 2018.
DOI: 10.1038/s41467-018-07050-y
https://www.nature.com/articles/s41467-018-07050-y
2. AM綜述:介孔二氧化硅用于癌癥的免疫治療
免疫療法一直被認為是一種很有前途的癌癥治療方法。介孔二氧化硅納米材料具有高孔隙率、高生物相容性、易于表面改性等優點,它也是用于提高腫瘤免疫治療效果的理想材料。Nguyen等人綜述了基于兩種材料形式(可內化成APCs的介孔氧化硅納米顆粒(MSNs)和可形成3D結構的微米級介孔氧化硅棒(MSRs))的介孔二氧化硅用于免疫治療的最新進展。以MSNs為基礎的癌癥疫苗可以被外周細胞或淋巴器官的細胞吸收,以刺激免疫系統對抗癌細胞。而MSR癌癥疫苗可以將免疫細胞集合到MSR支架中,誘導腫瘤特異性免疫。這兩種疫苗系統都可以成功地刺激適應性免疫反應以根除體內癌癥,因此說明介孔二氧化硅用于治療癌癥或其他感染性疾病的具有重要的潛在價值。
Nguyen T L, Choi Y, et al. Mesoporous Silica as aVersatile Platform for Cancer Immunotherapy[J]. Advanced Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adma.201803953
https://doi.org/10.1002/adma.201803953
3. AM:普魯士藍類似物制備的超高倍率鈉離子全電池
探尋超高倍率的電極材料是發展鈉離子電池儲能體系的關鍵。在本文中,研究人員通過調控離子鍵獲得了新穎的立方相X-Fe(X=Co/Mn/Ni)普魯士藍類似物,這種材料表現出良好的結晶性和均一的顆粒尺寸。Ni-Fe普魯士藍類似物在1.0 A/g的電流密度下的放電比容量高達81 mAh/g,這歸因于其穩定的物理-化學性質、良好的離子擴散動力學以及零應變特性。考慮到與碳元素結合能夠獲得更好的離子傳輸速率和循環穩定性,因此該材料有望與二元金屬硒化物/氮摻雜碳負極匹配組裝成全電池。這其中,來源于Ni-Fe普魯士藍類似物的Ni0.67Fe0.33Se2擁有雙層碳基質的核殼結構,因此能夠表現出良好的電子關聯性、電化學反應活性以及類金屬導電性,這使得其在10 A/g的超高倍率下能夠穩定循環 超過10000周。基于Ni-Fe/Ni0.67Fe0.33Se2的全電池體系在1 A/g的電流密度下儲鈉容量高達302.2 mAh/g。
Ge P, Li S, et al. Ultrafast Sodium Full Batteries Derived from X-Fe (X = Co, Ni, Mn) Prussian Blue Analogs[J]. Advanced Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adma.201806092
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201806092
4. AFM:柔性固態鋁離子電池
可充鋁離子電池被視為后鋰離子電池時代的有力競爭者。為了解決當前液態鋁離子電池體系中存在的關鍵性問題,本文提出了使用凝膠聚合物電解質來構建穩定堅固電極-電解質界面的柔性固態鋁離子電池。與鋰離子電池中采用固態電解質是為了解決安全問題和提高能量密度不同,在鋁離子電池中采用固態電解質主要是為了解決液態體系中不穩定的內部界面、產氣和隔膜不兼容問題。值得一提的是,這種聚合物電解質能夠保證鋁離子電池在600 mA/g的超高倍率下快速充電。與此同時,在60 mA/g的電流密度下其可逆放電比容量高達120 mAh/g,接近石墨負極的理論極限。
Yu Z, Jiao S, et al. Flexible Stable Solid‐State Al‐Ion Batteries[J]. Advanced Functional Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adfm.201806799
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201806799
5. AEM:Al2O3納米團簇消除石墨烯中的缺陷以實現長壽命高倍率鈉離子電池
碳材料是鈉離子電池中最具競爭力的負極材料,但是其面臨著首周庫倫效率低、循環穩定性差等問題。在本文中,研究人員發現使用Al2O3納米團簇能夠有效消除碳材料中的缺陷。他們以三維多孔石墨烯作為模型材料并在其缺陷上生長了厚度為1 nm的Al2O3納米團簇。他們發現這些Al2O3納米團簇能夠有效抑制電解液中鈉鹽的分解,從而得到薄而均勻的SEI膜。此外,Al2O3納米團簇能夠抑制HF對于碳材料的有害侵蝕,從而提高循環穩定性。
Lin Q,Zhang J, et al. Deactivating Defects in Graphenes with Al2O3 Nanoclusters to Produce Long‐Life and High‐Rate Sodium‐Ion Batteries[J]. Advanced Energy Materials,2018.
DOI: 10.1002/aenm.201803078
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201803078
6. Michael Gr?tzel最新AEM:三種策略,打造最穩定的平板鈣鈦礦器件!
MichaelGr?tzel課題組采用MACl作為結晶助劑,平面SnO2/ TiO2雙層電子傳輸層和碘鈍化鈣鈦礦表面三種策略,制備出平板型鈣鈦礦太陽能電池。效率高達21.65%,開路光電壓(Voc)高達1.24 V,相對于帶隙僅有大約≈370 mV損失;分別在20, 50和65 °C在連續照射500小時,仍保持其初始PCE值的96%,90%和85%,這是目前為止最穩定的平板型鈣鈦礦太陽能電池。
Tavakoli MM, et al. Synergistic Crystal and Interface Engineering for Efficient and Stable Perovskite Photovoltaics[J]. Advanced Energy Materials, 2018.
DOI: 10.1002/aenm.201802646
https://doi.org/10.1002/aenm.201802646
7. NIH&喬治亞大學ACS Nano:中空介孔有機二氧化硅納米材料用于協同治療腫瘤
中空介孔有機二氧化硅納米粒子(HMON)具有表面積大、互穿均勻、有機骨架雜交方式多樣、表面性質明確等特點,且具有良好的生物相容性,是一種很有前途的藥物遞送體系。然而,如何使其可以在腫瘤內有效地積累和實現精確的腫瘤治療仍然是一個問題。Tang等人采用氨輔助蝕刻法成功構建了具有低溶血作用的小于50 nm的硫醚/苯雙雜交HMON體系。在微酸性腫瘤微環境(TME)中,由于Mo(VI)基多氧金屬酸酯(POM)團簇的表面修飾,使得HMON在酸性腫瘤微環境(TME)中可以自組裝以增強其在腫瘤的積累。而在POM中進行的Mo(VI)-Mo(V)轉換不僅使得HMON具有對TME響應的光聲(PA)成像和光熱治療(PTT)的能力,還可以引發Mn2(CO)10從而釋放CO, 這種PTT-CO聯合治療可以實現根除腫瘤的效果,具有非常高的臨床轉化價值。
Tang W,Fan W P, et al. Acidity/Reducibility Dual-Responsive Hollow Mesoporous Organosilica Nanoplatforms for Tumor-Specific Self-Assembly and Synergistic Therapy[J]. ACS Nano, 2018.
DOI:10.1021/acsnano.8b06058
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.8b06058
8. Chem. Mater.:對pH敏感的阿霉素納米凝膠的制備和應用
將藥物和納米粒子結合是一種可以改變藥物的藥代動力學特征來減少藥物副作用的有效方法,因為它可以延長藥物循環時間,并且促進其在腫瘤的積累。Driessche等人選擇了一種聚合物活化的酯支架,通過簡單的肼處理將活性的多柔比星酰肼片段引入到該支架上,再結合由疏水酯塊組成的嵌段共聚物從而形成了一種組裝交聯的阿霉素負載納米粒子。后者在體外仍保持了其基本的生物活性,而在斑馬魚胚胎和小鼠體內模型中的結果則證明結合了納米材料的阿霉素的系統毒性顯著降低,增強腫瘤積累則顯著增強,對于腫瘤生長的抑制也更加明顯。
DriesscheA V, Kocere A, et al. pH-sensitive hydrazone linked doxorubicin-nanogels viapolymeric activated ester scaffolds: synthesis, assembly, in vitro and in vivoevaluation in tumor bearing zebrafish[J]. Chemistry of Materials, 2018.
DOI:10.1021/acs.chemmater.8b03702
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.8b03702