1. Nature Nanotech.：DNA納米裝置用于描述細胞器內的酶活性
在細胞內對酶活性進行檢測的過程一般是基于熒光蛋白或小分子，這些檢測所提供的信息也是對應于細胞內酶活性最高的地方，并且要排除亞細胞中存在的一些少數群體。Dan等人介紹了一種化學成像策略用于選擇性地分析檢測亞細胞單元的酶活性。這項新技術是將化學檢測的過程限定在一個指定的細胞器內，從而可以在細胞器內對酶的裂解進行成像。實驗利用這一策略定量地描述了線蟲核內體中二硫化物的還原情況，并確定了該過程是由核內體中少量的PDI-3和TRX-1酶介導完成的。因此，通過敲除TRX-1可以阻止核內體的二硫化物還原，進而保護線蟲免受白喉棒狀桿菌感染，從而也揭示了TRX-1的重要性。
Dan K, Veetil A T, et al. DNA nanodevices map enzymatic activity inorganelles. Nature Nanotechnology, 2019.
DOI: 10.1038/s41565-019-0365-6
https://doi.org/10.1038/s41565-019-0365-6
2. 廈門大學洪文晶Nat. Mater.：首次實現對單分子電子器件中量子干涉效應的反共振現象的直接觀測和調控
基于單個有機分子來構筑電子器件為電子器件微型化提供潛在技術方案。在單分子器件中，電子在通過單分子器件中不同電輸運通路時由于存在相位差而將出現增強或相消量子干涉效應，是在納米-亞納米尺度電子輸運的獨特效應，為制備基于單分子尺度新奇量子效應的新型高性能電子器件提供了重要機遇。理性調控單分子電子器件的量子干涉效應為該領域未來發展的關鍵挑戰之一。
廈門大學洪文晶聯合多家單位發展了可集成電化學門控的單分子電子器件測試芯片技術和科學儀器方法，在實驗和理論兩個層面對具有相消量子干涉效應的噻吩衍生物分子器件的電輸運過程進行了電化學調控研究，從而首次在室溫下實現了對單分子電子器件中量子干涉效應的反共振現象的直接觀測和調控，為制備基于量子干涉效應的新型分子材料和器件提供了全新的設計思路和策略。該研究充分展示了電化學調控技術在信息材料和器件領域的重要應用潛力。
Bai J, et al. Anti-resonance features of destructive quantuminterference in single-molecule thiophene junctions achieved by electrochemicalgating. Nature Materials, 2019.
DOI: 10.1038/s41563-018-0265-4
https://doi.org/10.1038/s41563-018-0265-4
3. 洪文晶&張德清Angew.：單分子器件的光誘導質子轉移
單分子器件的功能化為電子器件的微型化提供了新的機遇，而光敏分子因其可調控性和高響應速度而引起了科研人員的廣泛關注。然而，光敏分子目前主要是基于偶氮苯、螺吡喃、二芳基乙烴這些分子單元，種類相對有限，難以滿足光敏器件發展的需求。廈門大學洪文晶與中科院化學所張德清合作，通過光誘導質子轉移策略在單分子尺度下實現了非光敏分子的光調控，由此構筑了高度可逆且開關比達到一個數量級的單分子光開關。利用該策略實現的雙調控特征，該研究還制備了兩類單分子邏輯門并驗證其可行性，從而為新型光敏分子器件的設計和制備提供了新的思路。
Cai S, et al. Light-driven Reversible Intermolecular Proton Transfer in Single-Molecule Junction. Angewandte Chemie International Edition,2019.
DOI: 10.1002/anie.201813137
https://doi.org/10.1002/anie.201813137
4. 昆士蘭理工大學EES綜述：用于鈣鈦礦基光電器件的有機界面材料
為了實現未來能量收集，顯示和光傳感原型的最佳性能和可行技術，除有機-無機鹵化物鈣鈦礦（OIHP）吸光層外，使用界面電荷傳輸層至關重要。這些界面電荷輸送層不僅提高了光電器件的性能，而且有效地保護了有源環境不穩定的OHIP層。Pham等人總結了有機界面材料和OIHP在太陽能電池，光電探測器和發光二極管中的開發和利用。然后，討論了器件的工作原理和各種空穴/電子傳輸材料的開發。最后，提出了新型空穴/電子傳輸材料設計的展望和進一步研究方向以及有用的規則。
Pham H D, et al. Organic interfacial materials forperovskite-based optoelectronic devices. Energy & Environmental Science,2019.
DOI: 10.1039/C8EE02744G
http://dx.doi.org/10.1039/C8EE02744G
5. AEM：高粘彈不燃性界面設計實現無枝晶安全固態鋰電池
湖南農業大學的吳雄偉課題組采用具有粘彈性和不燃界面的復合聚合物電解質解決了固態鋰電池中界面接觸和枝晶生長的問題。這種醋酸纖維素/聚乙烯醇/LATP復合聚合物電解質電化學穩定窗口高達5 V，鋰離子遷移數高達0.61且60攝氏度下離子電導率超過10-4 S/cm。值得注意的是，具有粘彈性和不燃性的界面層能夠實現電極與電解質之間的緊密接觸、低界面阻抗和快速的離子傳導。受益于這種新穎的固態電解質界面設計，與LiFePO4正極匹配的固態鋰電池在0.5C下循環100周后放電比容量高達157 mAh/g。此外，長期循環后光滑均勻的金屬鋰表面證實該界面復合聚合物電解質能夠成功地抑制鋰枝晶的生長。
Ma Q, et al. Viscoelastic and Nonflammable Interface Design–Enabled Dendrite‐Free and Safe Solid Lithium Metal Batteries.Advanced Energy Materials, 2019.
DOI: 10.1002/aenm.201803854
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201803854
6. ACS Energy Lett.：用于層狀鋰氧化物修飾的新型有機配合物—超薄、高壓、安全性能
正極材料的表面修飾對于追求鋰離子電池在高壓下的高比能量和安全等性能至關重要。這是因為修飾后的正極材料能夠有限避免結構畸變的發生。在本文中，研究人員報道了一種新型的有機化合物能夠通過在非水溶劑中的成膜工藝用AlPO4進行表面修飾。這種通用的包覆方法克服了目前沉淀包覆方法的不均勻的難題，并為分子尺度的超薄均勻包覆開拓了嶄新的道路。所制備的AlPO4包覆的NCM正極材料的結構穩定性與電化學穩定性都得到了提升。同時，使用了包覆后的正極材料的熱失控得到了顯著抑制，這說明該包覆方法具備高而可靠的安全性。電化學性能的改善得益于超薄均勻的AlPO4包覆，這種方法能夠有效抑制充放電過程中層狀結構向尖晶石結構的轉變。
Wu Y, et al. New Organic Complex for Lithium Layered Oxide Modification: Ultrathin Coating, High-Voltage, and Safety Performances. ACS Energy Letters, 2019.
DOI: 10.1021/acsenergylett.9b00032
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsenergylett.9b00032
7. ACS Energy Lett.：調控有機界面的LUMO能級能量實現穩定的金屬鋰負極
由于金屬鋰具有最低的電化學電勢和本征的高反應活性，因此界面不穩定是限制高比能鋰金屬電池發展的關鍵。包含無機組分（如Li2CO3、Li3N）和有機組分（如R1OCOOR2、ROLi）的自然生長的SEI膜對于金屬鋰來說是熱力學不穩定的。在本文中，研究人員提出了一種具有精確調控LUMO能級的高度穩定的有機界面來提高SEI膜組分的抗還原能力，并進一步提升高比能鋰金屬電池的循環壽命。在SEI膜分子結構中引入-CF3官能團能夠利用其強烈的吸電子能力對軌道能級赫爾HUMO-LUMO帶隙進行調控。采用高度穩定有機界面層的Li/Li對稱電池的循環壽命長達1300 h，是常規對稱電池的5倍。
Zhang W, et al. Tuning the LUMO Energy ofan Organic Interphase to Stabilize Lithium Metal Batteries. ACS Energy Letters,2019.
DOI: 10.1021/acsenergylett.8b02483
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsenergylett.8b02483
8. 天津大學張曉東ACS Nano：偏愛中性環境的三金屬納米酶用于治療腦損傷
金屬納米酶是一種在生理環境中具有高度催化活性的材料，在生物醫學領域具有廣泛的應用前景。然而，納米酶的催化選擇性往往成為限制其廣泛應用的重要因素。Mu等人展示了一種具有高催化活性和環境選擇性的三金屬納米酶。
研究發現，該三金屬系統具有清除活性氧(ROS)和活性氮(RNS)的多酶活性，并且其對許多種自由基的清除具有明顯的中性環境偏好，因此也具有較高的催化選擇性。密度泛函理論(DFT)計算表明，在中性環境中，該納米酶更加容易捕獲電子，由此對活性氧和氮自由基也具有更大的吸引力。體外實驗表明，這種納米酶可以提高受損神經細胞的存活率。在脂多糖誘導的腦損傷模型中，經該納米酶治療后，超氧化物歧化酶(SOD)的活性和脂質過氧化可以得到明顯恢復，顯著提高小鼠的存活率、改善其神經炎癥。這一研究也為提高納米酶在生理環境中的選擇性和探索其在腦科學中的應用提供了一條新的途徑。
Mu X Y, Wang J Y, et al. Redox Trimetallic Nanozyme with Neutral Environment Preference for Brain Injury. ACS Nano, 2019.
DOI: 10.1021/acsnano.8b08045
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsnano.8b08045
