1. Science Advances:揭示負極材料界面應力未解之謎!
負極材料的界面壓力會導致電極失效和電池容量衰退的認識早已有之,而其中原委至今不為人知。加拿大阿爾伯塔大學Thomas Thundat和Zhi Li團隊通過實時監測少層MoS2負極材料在鈉的嵌入和脫出過程,發現了異常的界面應力:在0.1V以下放電的應力是更高電壓條件下的3倍以上。研究人員建議,減少在0.1V以下的放電行為將有助于提高壽命。
Zhi Li, Keren Jiang, Thomas Thundat et al. Anomalous interfacial stress generation during sodium intercalation/extraction in MoS2 thin-film anodes. Science Advances 2018.
http://advances.sciencemag.org/content/5/1/eaav2820
2. Science Advances:混一混,Ag納米團簇實現同位素交換!
印度Thalappil Pradeep團隊報道了一種Ag納米團簇中快速的同位素交換的策略。研究人員將原子級精確的2種同位素標記的Ag納米團簇(107Ag和109Ag)混合在一起,受熵驅動自發形成了同位素精確混合的全新107/109Ag納米團簇。這一過程與H2O和D2O得到HDO的過程及其類似。
Papri Chakraborty, Thalappil Pradeep et al. apid isotopic exchange in nanoparticles. Science Advances 2018.
http://advances.sciencemag.org/content/5/1/eaau7555
3. JACS:中性Au摻雜的AuTi2O3–6團簇催化CO氧化的研究
Au/氧化物高的催化活性對異相催化具有重要的意義。研究雜核金屬氧化物團簇是從分子水平理解異相催化機理的重要途徑。然而,由于實驗技術上的困難,研究雜核中性金屬氧化物團簇具有很大的挑戰。有鑒于此,作者利用自制飛行時間質譜-真空紫外激光系統,系統性地研究了中性Au摻雜的AuTi2O3–6團簇在有O2條件下催化CO氧化的反應。研究表明,中間產物AuCO不僅加速了CO的氧化,而且對O2的活化也有促進作用。
Chen J, Li X, et al. Neutral Au1-Doped Cluster Catalysts AuTi2O3–6 for CO Oxidation byO2[J]. Journal of the Ameican Chemical Society, 2018.
DOI: 10.1021/jacs.8b11118
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b11118
4. Science Advances:60%!單層WSe2光致發光量子產率創新高!
CVD制備的單層TMDCs二維材料不具備高效光致發光量子產率,往往低于剝離法制備的對應材料,極大限制了其在光電器件中的應用。加州大學伯克利分校Ali Javey團隊報道了一種CVD制備的單層WSe2納米材料,實現了高達60%的光致發光量子產率,突破了單層WSe2最高紀錄。研究人員指出,這種高效的量子產率來源于改進的生長條件,包括調控鹵化物促進劑的比例,引入溶劑蒸發法實現簡單的基底脫離等等。
Hyungjin Kim, Geun Ho Ahn, Ali Javey et al. Synthetic WSe2 monolayers with high photoluminescence quantum yield. Science Advances 2018.
http://advances.sciencemag.org/content/5/1/eaau4728
5.Wallace C. H. Choy最新AM綜述:配體,鈣鈦礦中的主角!
具有協調能力的配體已被廣泛用于提高鈣鈦礦材料的質量和穩定性。香港大學的Wallace C. H. Choy課題組首先討論了配體在通過不同方法(一步法、兩步法和后沉積法)制備鈣鈦礦薄膜中的作用。然后,綜述了鈍化鈣鈦礦的進展,例如后處理,原位鈍化以及摻雜鈣鈦礦前驅體等策略。最后,從晶體交聯,維數工程和界面改性的角度討論了配體穩定的鈣鈦礦薄膜。
Zhang H, Nazeeruddin M K& Choy W C H. Perovskite Photovoltaics: The Significant Role of Ligands inFilm Formation, Passivation, and Stability[J]. Advanced Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adma.201805702
https://doi.org/10.1002/adma.201805702
6.施興華AM綜述:納米酶研究的最新進展
納米酶作為新一代人工酶,具有催化活性高、穩定性好、成本低等優點。由于其廣泛的應用前景,納米酶已成為納米技術與生物學之間連接的橋梁,吸引了眾多領域的研究人員的關注,越來越多具有高催化活性的納米酶被設計和合成出來。然而,目前人們對納米酶背后的機理的了解還不夠深入,這也限制了納米酶的進一步發展。Wang等人綜述回顧了近十年來納米酶的實驗研究和計算研究的進展,主要包括:(1)新型納米酶模擬酶的研究進展,包括它們的結構和應用,例如生物傳感和生物成像和治療以及環境保護;(2)催化機理的研究,討論了該領域所面臨的計算研究的挑戰和未來的發展方向。
Wang H, Wan K W, et al. Recent Advances inNanozyme Research[J]. Advanced Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adma.201805368
https://doi.org/10.1002/adma.201805368
7.AM:三維水凝膠模型用于對侵襲性肺部疾病進行藥物篩選
細胞行為高度依賴于微環境。因此,為了找到針對轉移癌的藥物,需要在組織模擬基質中對藥物進行篩選。Tam等人以浸潤性肺疾病(淋巴管平滑肌瘤病,LAM) 中的雷帕霉素復合物1 靶點(mTORC1)信號通路為模型,利用自動化數據采集方法,開發了一種新的仿生三維水凝膠平臺,可以定量分析單個細胞水平的細胞侵襲和生存能力。為了對這種模擬肺的水凝膠平臺進行測試,實驗使用結節硬化復合體2 (TSC2)低形態細胞進行激酶抑制劑篩選,從而確定Cdk2抑制劑可以用于LAM治療。這種三維水凝膠模擬了自然生態微環境,能夠描繪健康細胞和病變細胞之間的表型差異,為有效篩選包括肺癌在內的高侵襲性疾病藥物提供了新的策略。
Tam R Y, Yockell-Lelièvre J, et al. Rationally Designed 3D Hydrogels Model Invasive LungDiseases Enabling High-Content Drug Screening[J]. Advanced Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adma.201806214
https://doi.org/10.1002/adma.201806214
8.Chem. Mater.:增強多支化金納米顆粒的近紅外區吸收用于光熱治療癌癥
多支化金納米顆粒(M-AuNPs)可以作為近紅外(NIR)光熱治療(PTT)的材料,但其主要缺點是容易散射近紅外光,導致其吸收顯著降低。Hu等人在理論模擬和實驗的基礎上,通過篩選結構參數來增強材料的吸收。實驗通過有限差分時域模擬預測了具有最高光熱轉換效率(η)的M-AuNPs的尺寸、尖端數和尖端高度。并且利用種子介導生長法合成了預測的M-AuNPs,其所得的光學性能與模擬結果吻合較好。實驗進一步將M-AuNPs作為光熱試劑用于體外殺傷MCF-7細胞和治療裸鼠腫瘤。結果發現幾乎所有的癌細胞在和M-AuNPs共孵育后經過光照都死亡了,而裸鼠腫瘤在PTT后20天的觀察期內也得到了有效的治療,并且沒有復發。
Hu Y J, Liu X Y, et al. Enhancing the PlasmonResonance Absorption of Multibranched Gold Nanoparticles in the Near-InfraredRegion for Photothermal Cancer Therapy: Theoretical Predictions andExperimental Verification[J]. Chemistry of Materials, 2018.
DOI: 10.1021/acs.chemmater.8b04299
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.8b04299
9. 國立臺灣大學Adv. Sci.:了解下,MOF也可以改善鈣鈦礦薄膜質量
Lee等人在鈣鈦礦太陽能電池中引入兩種化學穩定的Zr-MOF,UiO-66和MOF-808。摻雜的MOF具有紫外過濾能力和增強鈣鈦礦結晶度的優點。基于UiO-66 /MOF-808的器件效率分別為18.01%和17.81%。穩定性得到大幅度提升。
Lee C-C, Chen C-I, LiaoY-T, et al. Enhancing Efficiency and Stability of Photovoltaic Cells by UsingPerovskite/Zr-MOF Heterojunction Including Bilayer and Hybrid Structures[J].Advanced Science, 2019.
DOI: 10.1002/advs.201801715
https://doi.org/10.1002/advs.201801715