1.鞏金龍Chem. Soc. Rev.:用于光催化的核殼納米結構的合理設計
光催化是將太陽能直接轉化為化學能的有前景的途徑。核殼(YS)結構可以為其提供理想的平臺,以有效利用電荷載體。通常,YS結構由空心殼和內核構成,可以增強空腔中的光散射,并提供大的表面以創造足夠的活性位點,而這兩者都可以顯著提高電荷利用的效率。許多策略可以用來修改YS結構,以增強每一步的充電行為。鞏金龍課題組從提高光催化性能的策略詳細闡述了YS結構,并概述了YS結構的分類,合成,形成機制和光生載流子行為的合理調控,以實現非均相光催化反應中YS結構的有效利用。
Li A, Zhu W, Li C, et al. Rational design ofyolk–shell nanostructures for photocatalysis[J]. Chemical Society Reviews, 2019.
DOI: 10.1039/C8CS00711J
http://dx.doi.org/10.1039/C8CS00711J
2.中科院化學所Angew.:水相高產無損剝離層狀石墨炔
二維碳材料graphdiyne(GDY)作為半導體和多孔材料具有很大的前景,然而,在水相中將塊體GDY剝離成單層或少層GDY仍然是一個挑戰。李玉良院士等人報告了一種有效無損剝離以制備大量單層或幾層GDY的策略。研究表明,該方法具有高剝離效率(75wt%),并在剝離GDY中未產生額外的結構缺陷或氧化物。理論計算表明,非共價陰離子的吸附,陽離子的擴散,以及隨后的相鄰薄片之間的排斥力是高效剝離的主要驅動力。
Yan H, et al. High-Yield and Damage-free Exfoliation of Layered Graphdiyne in Aqueous Phase[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.
DOI: 10.1002/anie.201809730
https://doi.org/10.1002/anie.201809730
3.AM綜述:離子液體中基于2D過渡金屬二硫族化合物的新型電催化劑
Larry A. Curtiss和Amin Salehi-Khojin團隊報道了基于2D過渡金屬二硫族化合物新材料的合成和表征,包括V族和VI族過渡金屬的硫化物,硒化物和碲化物,它們在非質子含鋰鹽介質中對OER和ORR反應都表現出優異的催化性能,且反應速率也遠高于先前報道的催化劑。其高活性的原因是具有絕熱電子轉移能力的金屬邊緣和涉及離子-液體電解質的助催化劑效應。預計這些新材料對其他核心電催化反應具有高活性,并為能量儲存和催化的進步開辟了道路。
Majidi L, Yasaei L, Warburton R E, et al. NewClass of Electrocatalysts Based on 2D Transition Metal Dichalcogenides in Ionic Liquid[J]. Advanced Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adma.201804453
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201804453
4.北京化工大學ACS Catal.:TiO2載體晶面影響甘油氧化選擇性
甘油氧化可以得到多種高價值的化學中間體,如何將甘油高轉化率、高選擇性氧化到單一氧化產物一直以來是巨大的挑戰。作者將Au1Pt3負載在不同晶面的TiO2上用于催化甘油氧化反應。令人驚奇的是,不同的TiO2晶面生成的氧化產物不一樣,這種表現在選擇性得到甘油醛和甘油酸上尤其突出。研究表明,(001)面上的O2c-Ti5c -O2c不飽和配位點可以高活性的離解二齒配位的醛基;同時,由于強的相互作用,PtAu納米顆粒和TiO2(001)晶面之間的界面上形成了Auδ+,促進了氧化過程中氧的插入,這是(001)面高選擇性得到甘油酸的原因。
Yang P, Feng J, Li D, et al. Insight into the Role of Unsaturated Coordination O2c-Ti5c-O2c Sites on Selective Glycerol Oxidation over AuPt/TiO2 Catalysts[J]. ACSCatalysis, 2019.
DOI: 10.1021/acscatal.8b03438
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.8b03438
5.ACS Energy Lett.:1.26 V,超高開路電壓的MAPbI3鈣鈦礦器件
Liu等人采用醋酸鉛和PbCl2前體的組合,制造了倒置平面MAPbI3太陽能電池,得到光滑的薄膜和大尺寸的晶粒,效率高達20.7%,具有1.26 V的超高開路電壓。通過優化PTAA和PCBM傳輸層來抑制鈣鈦礦的表面復合。數值模擬表明,優異的界面接觸是在界面處具有極低的復合速率的保障。
Liu Z, et al. Open-Circuit Voltages Exceeding1.26 V in Planar Methylammonium Lead Iodide Perovskite Solar Cells[J]. ACS Energy Letters, 2019.
DOI: 10.1021/acsenergylett.8b01906
https://doi.org/10.1021/acsenergylett.8b01906
6.浙江大學ACS Nano:過渡金屬二硫代化合物納米片用于增強抗菌膜活性
過渡金屬二硫化合物(TMDs)納米片在生物醫學領域顯示出越來越大的應用價值。然而,如何高通量、大規模、環保地制備高質量的TMDs納米片仍然是一個巨大的挑戰。Zhang等人報告了一種利用多酚輔助的策略,可以將各種TMDs輕易地剝離成單層納米片,這也是目前最有效的水剝離方法。剝離后的二硫化鉬納米片具有穩定的負載抗生素藥的能力和較高的光熱轉換效應,從而可以用于進行化療與光熱治療的協同效應,從而增強抗菌膜的活性。
Zhang C, Hu D F, et al. Polyphenol-Assisted Exfoliation of Transition Metal Dichalcogenides into Nanosheets as Photothermal Nanocarriers for Enhanced Antibiofilm Activity[J]. ACS Nano, 2018.
DOI: 10.1021/acsnano.8b06321
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.8b06321
7.AFM:仿生水凝膠電紡纖維用于脊髓再生
如何模擬軟組織的成分和微結構是軟組織功能再生的一個主要問題。Chen等人采用光交聯明膠甲基丙烯酸甲酯(GelMA)和電紡絲技術,構建了一種新型的脊髓再生水凝膠微纖維支架。它具有神經軸突一致的定向多孔水凝膠支架,是指導細胞遷移和軸突擴展的關鍵。電紡水凝膠纖維所構建的軟仿生支架不僅促進了神經干細胞的遷移和分化,而且也會抑制膠質瘢痕的形成并且促進血管的新生。此外,具有高彈性的支架可以在沒有骨椎管保護的情況下不產生變形。這種仿生制備的水凝膠微纖維也被證明在脊髓再生方面是非常有效的。
Chen C M, Tang J C, et al. Bioinspired Hydrogel Electrospun Fibers for Spinal Cord Regeneration[J]. Advanced Functional Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adfm.201806899
https://doi.org/10.1002/adfm.201806899
8.AFM:仿芡實種子制備超潤滑納米顆粒用于治療骨關節炎
骨關節炎被認為是一種與潤滑反應有關的關節疾病,其特點是關節表面的軟骨被破壞和關節囊的炎癥。受到芡實種子結構的啟發,Yan等人采用一步光聚合法制備了一種新型超潤滑納米顆粒MSNs-NH2@PSPMK。由于MSNs具有介孔通道,納米顆粒可以進行有效的載藥和釋放。實驗采用雙氯芬酸鈉(DS)作為抗炎藥并進行包封后,超潤滑納米顆粒的潤滑能力得到了提高,而藥物釋放速率的維持可以通過調節光聚合過程中前體單體濃度以增加PSPMK層的厚度來實現。體外和體內實驗結果表明,負載有DS的MSNs-NH2@PSPMK納米顆粒能有效保護軟骨細胞不發生變性,從而抑制骨關節炎的發生。
Yan Y F, Sun T, et al. Euryale Ferox Seed-Inspired Superlubricated Nanoparticles for Treatment of Osteoarthritis[J].Advanced Functional Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adfm.201807559
https://doi.org/10.1002/adfm.201807559