1. 韓布興院士Angew.：單原子Ir高效催化CO2還原，TOF達38290 h-1！
電催化CO2還原成高能量密度的化學原料或燃料為儲能和人工碳循環(huán)提供了可能。近日，韓布興院士團隊首次將單原子Ir催化劑應用于電催化CO2還原。作者以α-Co(OH)2為載體，制備Ir原子級分散的Ir@α-Co(OH)2催化劑。該催化劑能高效催化CO2還原成CO，法拉第效率可達97.6%，TOF達38290 h-1。進一步研究表明，CO2能在該催化劑上高效的吸附和活化、CO2·-中間體高效的穩(wěn)定、低的界面電子傳輸阻力，以及載體和催化劑的協(xié)同作用使得該催化劑具有高的CO2RR活性。
Sun X, Han B, et al. Aqueous CO2 Reduction with High Efficiency Using α-Co(OH)2-Supported Atomic Ir Electrocatalysts. Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201900981
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201900981
2.Angew.：金屬有機框架衍生異質(zhì)外殼的多層中空結(jié)構(gòu)提升儲鋰性能
在本文中，研究人員首次報道了金屬有機框架衍生的外殼制備的中空多層結(jié)構(gòu)（HoMSs）。通過精確地控制MOFs層衍生為不同的異質(zhì)殼層，研究人員設計了SnO2@Fe2O3和SnO2@FeOX-C兩種多層中空結(jié)構(gòu)。這種材料不僅保留了SnO2-HoMSs的特性，而且還繼承了MOF的遺傳結(jié)構(gòu)信息。將其作為鋰離子電池的負極材料進行測試時，SnO2@Fe2O3相比SnO2@HoMSs表現(xiàn)出更加優(yōu)異的儲鋰容量和循環(huán)穩(wěn)定性，這得益于MOF演化殼層獨特的拓撲結(jié)構(gòu)。
Zhang J, et al. Hollow Multi‐Shelled Structure with Metal Organic Frameworks Evolutive Heterogeneous Casing for Enhanced Lithium Storage. Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/ange.201814563
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ange.201814563?af=R&
3. AM：納米纖維素助力3D打印高性能鋰金屬微電池
通過三維打印技術(shù)構(gòu)建微電池具有小型化、自主成型以及結(jié)構(gòu)可控等固有的優(yōu)勢。然而，由于打印金屬鋰存在困難所以三維打印的金屬鋰電池尚未被報道過。在本文中，研究人員使用纖維素納米纖維（CNF）首次通過三維打印技術(shù)構(gòu)建了高性能金屬鋰電池。
CNF凝膠獨特的剪切變稀特性使得LiFePO4正極和穩(wěn)定的金屬鋰支架的印刷成為了可能。此外，CNF骨架獨特的多孔結(jié)構(gòu)既保證了離子傳輸又有效降低了金屬鋰負極表面的局部電流密度，從而成功地抑制了沉積/剝離過程中枝晶的生長。研究人員還采用一階密度函數(shù)理論和相場模型相結(jié)合的多尺度計算方法揭示了多孔結(jié)構(gòu)具有更均勻的Li沉積特性。因此，采用三維打印技術(shù)制備的Li-LiFePO4電池在10C的電流密度下容量高達80 mAh/g且循環(huán)3000周后的容量保持率高達85%。
Cao D, et al. 3D Printed High‐Performance Lithium Metal Microbatteries Enabled by Nanocellulose. Advanced Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adma.201807313
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201807313
4.喬治亞理工學院＆艾莫利醫(yī)學院AM：含有氧化膽固醇的納米顆粒用于將mRNA遞送到肝臟微環(huán)境
利用mRNA產(chǎn)生治療性蛋白是治療遺傳性疾病的一種很有前途的方法。然而，如何系統(tǒng)地將mRNA遞送給除肝細胞外的其他類型的細胞仍然具有挑戰(zhàn)性?？焖僮R別納米顆粒遞送(FIND)是一種基于DNA條形碼技術(shù)的系統(tǒng)，可以在小鼠的靶細胞的細胞質(zhì)中對脂質(zhì)納米顆粒(LNPs)遞送功能型mRNA的情況進行測量。
Paunovska等人利用FIND對75種LNPs在體內(nèi)將mRNA遞送給28種細胞的情況進行量化分析，發(fā)現(xiàn)含有氧化膽固醇和無靶向配體的LNP可以遞送Cre mRNA（一種可以編輯肝內(nèi)皮細胞和枯否細胞的DNA的mRNA），并且這種LNP對肝微環(huán)境細胞的靶向性比肝細胞高出了4倍。這一研究表明，在臨床劑量下，利用膽固醇改性的LNPs可以將基因編輯mRNA高效地傳遞到肝臟微環(huán)境中。
Paunovska K, Da Silva Sanchez A J, et al.Nanoparticles Containing Oxidized Cholesterol Deliver mRNA to the Liver Microenvironment at Clinically Relevant Doses. Advanced Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adma.201807748
https://doi.org/10.1002/adma.201807748
5.AFM：硼替佐米前藥納米顆粒的設計開發(fā)
硼替佐米(BTZ)主要用于治療多發(fā)性骨髓瘤、小細胞淋巴瘤等血液腫瘤；但由于其體內(nèi)穩(wěn)定性差、毒性大，因此其在實體腫瘤治療中應用非常有限。Hu等人以疊氮基功能化的聚乙二醇和烷基功能化的樹突狀分子為原料，以1,1-二甲基丙酸和多巴胺為原料，合成了具有多巴胺分子的兩親性聚乙二醇樹突狀分子。多巴胺分子雙親聚乙二醇樹枝狀分子可以與BTZ反應，利用超聲乳化法進而制備BTZ原藥納米顆粒。
這種以BTZ原藥為基礎的納米顆粒具有比單BTZ更好的血清穩(wěn)定性，可在酸性環(huán)境中釋放藥物。實驗也證明BTZ原藥納米顆粒對皮下腫瘤的治療效果要優(yōu)于BTZ本身。此外，進一步c(RGDyK)修飾可顯著提高BTZ原藥納米顆粒對皮下及顱內(nèi)腫瘤的抗腫瘤作用。此外，BTZ原藥納米顆粒也能顯著降低BTZ的體內(nèi)毒性。這一研究證明PEG化的BTZ樹突狀分子原藥納米顆粒在體內(nèi)治療實體腫瘤方面具有巨大的應用價值。
Hu X F, Chai Z L, et al. Bortezomib Dendrimer Prodrug-Based Nanoparticle System. Advanced Functional Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adfm.201807941
https://doi.org/10.1002/adfm.201807941
6.AFM：在柔性MXene薄膜中構(gòu)建3D離子通道助力電容性能的提升
2D MXene材料將會是未來儲能領(lǐng)域的寵兒。柔性MXene薄膜憑借其其柔韌性尤其是超高的比電容被用作高效柔性超級電容器的電極材料。然而，盡管柔性MXene材料具有超高電子電導率，但其薄膜內(nèi)部遲緩的離子擴散動力學成為了限制電化學性能的關(guān)鍵。為了彌補離子擴散的不足，通常MXene薄膜會被減小到幾個微米尺寸，這在一定程度上造成了區(qū)域性能和商業(yè)價值的損失。在本文中，研究人員首次發(fā)現(xiàn)具有三維多孔結(jié)構(gòu)的MXene-細菌纖維素自支撐薄膜即使在5 mg/cm2的高載量下也具有超高電容（416 F/g和2084 mF/cm2）和優(yōu)異的機械性質(zhì)。高度交聯(lián)的MXene/BC網(wǎng)絡保證了電子和離子在薄膜內(nèi)部的傳輸。
Wang Y, et al. Engineering 3D IonTransport Channels for Flexible MXene Films with Superior Capacitive Performance. Advanced Functional Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adfm.201900326
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201900326
7.UCLA楊陽AFM綜述：總結(jié)一下，鈦礦太陽能電池的穩(wěn)定性
鈣鈦礦太陽能電池的效率從3.8％躍升至23.7％。值得關(guān)注的是，穩(wěn)定性差是影響其商業(yè)化的巨大障礙之一。UCLA楊陽課題組簡要概述了目前為提高PSC穩(wěn)定性所做的諸多努力，并強調(diào)了影響電池的效率的因素。此外，總結(jié)了電池的退化的原因和機制。進一步總結(jié)了提高器件穩(wěn)定性的策略，從結(jié)構(gòu)效應，光活性層，空穴和電子傳輸層，電極材料和器件封裝等方面。最后，討論了PSC的經(jīng)濟可行性。
Wang R, et al. A Review of Perovskites Solar Cell Stability. Advanced Functional Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adfm.201808843
https://doi.org/10.1002/adfm.201808843
8.曾海波ACS Energy Lett.綜述：紅綠鈣鈦礦LED都爆紅了，那藍光呢？
最近，鈣鈦礦的紅色和綠色發(fā)光二極管（LED）已經(jīng)實現(xiàn)了超過20％的外部量子效率（EQE），而鈣鈦礦藍光LED的量子產(chǎn)率（PL QY）卻低得多且穩(wěn)定性差。藍色鈣鈦礦納米晶體（NCs）是用于高效器件的有前景的活性材料，然而，其表現(xiàn)出低缺陷耐受性以及嚴重的離子遷移行為。目前的諸多研究仍然不能令人滿意。南京理工大學的曾海波和Xiaoming Li等人總結(jié)了針對藍色鈣鈦礦NCs的各種方法，以及低穩(wěn)定性和差的光學性質(zhì)的內(nèi)在起源。然后，討論了改善其性能和穩(wěn)定性的策略，以及嚴重限制藍色鈣鈦礦NCs穩(wěn)定性和性能的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。最后提供了關(guān)于藍色鈣鈦礦NC的合成和應用的進一步發(fā)展的觀點。
Wu Y, Li X & Zeng H. Highly Luminescentand Stable Halide Perovskite Nanocrystals. ACS Energy Letters, 2019.
DOI: 10.1021/acsenergylett.8b02100
https://doi.org/10.1021/acsenergylett.8b02100
