1.Nat. Rev. Mater.：大子刊綜述！用于光電應用的金屬鹵化物鈣鈦礦納米結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)的研究
鹵化鉛鹵化物由于其太陽能轉(zhuǎn)換效率高，易于溶液法制備，激發(fā)了光伏研究界的興趣，并也為光電應用提供了很大的希望，例如發(fā)光二極管和激光器。美國威斯康辛麥迪遜大學Song Jin總結(jié)了金屬鹵化物鈣鈦礦納米結(jié)構(gòu)的合成和表征的最新發(fā)展，具有可控的成分，維度，形態(tài)和取向。然后，總結(jié)了這些1D和2D單晶鈣鈦礦納米結(jié)構(gòu)的有利光學性質(zhì)，改進的穩(wěn)定性和潛在的光電應用，并將其與傳統(tǒng)半導體的塊狀鈣鈦礦和納米結(jié)構(gòu)進行比較。還調(diào)研了鈣鈦礦納米結(jié)構(gòu)用于研究鈣鈦礦的基本物理性質(zhì)的研究。最后，討論了實現(xiàn)光電子和光子應用中鹵化鈣鈦礦納米結(jié)構(gòu)的挑戰(zhàn)，并提出些對鈣鈦礦的未來發(fā)展和研究方向的看法。
Fu Y, Zhu H, et al. Metalhalide perovskite nanostructures for optoelectronic applications and the studyof physical properties. Nature Reviews Materials, 2019.
DOI: 10.1038/s41578-019-0080-9
https://doi.org/10.1038/s41578-019-0080-9
2. TCL&蘇州大學Nature Commun.：關(guān)于量子點LED的退化機理研究
藍色量子點發(fā)光二極管（QLED）的使用壽命目前是這種新興顯示技術(shù)的短板。為了查明器件退化的起源，Chen等人深入研究了LED壽命測試前后多層結(jié)構(gòu)中的電場分布和空間電荷累積情況。研究表明，藍色量子點（QD）中的激發(fā)電子由于偏移而傾向于穿過QD層和電子傳輸層（ETL）之間的II型結(jié)，導致ETL中的空間電荷累積和工作電壓升高。因此，與穩(wěn)定的紅色QLED不同，藍色QLED的壽命主要受到空穴傳輸層緩慢降解的限制，藍色QLED的不良壽命源于QD-ETL結(jié)處的快速降解。高效電子注入的材料工程是提高使用壽命的先決條件。
Chen S, et al. On the degradation mechanisms of quantum-dotlight-emitting diodes. Nature Communications, 2019.
DOI: 10.1038/s41467-019-08749-2
https://doi.org/10.1038/s41467-019-08749-2
3. 李亞平AM：腫瘤微環(huán)境活化前藥囊泡用于納米癌癥化學免疫治療
化學免疫療法是指通過觸發(fā)免疫原性細胞死亡（ICD）來激活T細胞抗腫瘤免疫反應，并且已有許多臨床試驗的證明。然而，由于在腫瘤微環(huán)境中藥物遞送的效率低和存在免疫抑制，目前的化學免疫治療僅局限于一小部分患者。Zhou等人報道了一種利用ICD進行腫瘤化學免疫治療的腫瘤微環(huán)境活化的前藥囊泡。
實驗通過將奧沙利鉑(OXA)前體藥物與聚乙二醇化光敏劑(PS)整合成一體的納米平臺，使其在腫瘤酸性和酶促的微環(huán)境中顯示具有腫瘤特異性的積累、活化和深度穿透的能力。研究表明，OXA原藥可以與PS協(xié)同作用，通過免疫原細胞殺傷來觸發(fā)腫瘤細胞ICD。原藥囊泡誘導的ICD聯(lián)合? ± CD47介導的CD47阻斷會進一步促進樹突狀細胞(DC)成熟，促進DC抗原呈遞，最終產(chǎn)生抗腫瘤免疫ICD。實驗結(jié)果證明CD47阻斷和ICD誘導均能有效抑制原發(fā)性和癌旁腫瘤的生長，抑制腫瘤轉(zhuǎn)移并且防止腫瘤復發(fā)。這一研究表明，通過ICD誘導增強抗腫瘤免疫和通過CD47阻斷抑制腫瘤免疫逃避是改善腫瘤化學免疫治療的一種有效途徑。
Zhou F Y, Feng B, et al. Tumor Microenvironment-ActivatableProdrug Vesicles for Nanoenabled Cancer Chemoimmunotherapy Combining Immunogenic Cell Death Induction and CD47 Blockade. Advanced Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adma.201805888
https://doi.org/10.1002/adma.201805888
4. 新加坡國立大學劉斌ACS Nano：聚合增強雙光子光敏化用于精準光動力治療
雙光子激發(fā)光動力治療(2PE-PDT)因其在深部組織和精確腫瘤治療中的巨大潛力，近年來備受研究人員的關(guān)注。而如何設計具有高單態(tài)氧(1O2)生成效率和高雙光子吸收(2PA)橫截面的光敏劑(PSs)則是目前研究所面臨的一大挑戰(zhàn)。Wang等人報道了利用聚集誘導發(fā)射(AIE)的聚合小分子PSs可以得到具有高亮度、高1O2生成效率和大2PA橫截面的共軛聚合物PSs。滲透設計合成了兩種偶聯(lián)聚合物PSs，并且通過納米沉淀法制備了相應的AIE PS，其在體外癌細胞殺滅和斑馬魚肝臟腫瘤的體內(nèi)治療中均表現(xiàn)出優(yōu)異的2PE-PDT性能。
Wang S W, Wu W B, et al. Polymerization-Enhanced Two-Photon Photosensitization for Precise Photodynamic Therapy. ACS Nano, 2019.
DOI: 10.1021/acsnano.8b08398
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsnano.8b08398
5.ACS Nano：蛋白質(zhì)工程納米膠束用于19F磁共振成像和治療藥物的遞送
蛋白質(zhì)工程為設計氟-19 (19F)磁共振造影劑(MRI)提供了一個很好的模板。Hill等人利用生物合成制備了一種蛋白質(zhì)嵌段共聚物，稱為氟化的熱響應組裝蛋白質(zhì)(F-TRAP)，它可以組裝成一個單分散的納米膠束并且具有19F核磁共振馳豫性能(NMR)和封裝并釋放小分子治療的能力。F-TRAP膠束的組裝是由一個卷曲螺旋的五聚體蛋白冠和疏水的熱響應彈性蛋白樣多肽核組成。除了在體內(nèi)作為19F磁共振造影劑之外，這種氟化膠束還表現(xiàn)出包裹小分子化療藥物阿霉素的能力，并由于其具有的熱響應性能使得它可以利用熱響應的方式釋放負載的藥物。這一工作也為熱響應性19F MRI/ MRS診療試劑的開發(fā)提供了一條新的途徑。
Hill L K, Frezzo J A, et al. ProteinEngineered Nanoscale Micelles for Dynamic 19F Magnetic Resonance and Therapeutic Drug Delivery. ACS Nano, 2019.
DOI: 10.1021/acsnano.8b07481
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsnano.8b07481
6. ACS Nano：微納結(jié)構(gòu)的硅-石墨復合材料用于高比能鋰離子電池
隨著高能鋰離子電池需求的不斷增加，研究人員將很多關(guān)注放在了設計各種硅-活性物質(zhì)復合電極上以利用其高比能的特性。然而，由于電極載量和面容量等瓶頸的存在，要想用硅完全取代商品化的石墨負極是不現(xiàn)實的。因此，在本文中，研究人員將目光轉(zhuǎn)向通過簡單且可擴大的混合過程與改性硅結(jié)合對石墨負極進行增強改性。B摻雜和碳納米管嵌入的硅負極能夠表現(xiàn)出增強的穩(wěn)定性（2000 mA/g的電流密度下循環(huán)200周的容量保持率為88.2%）和高可逆容量（2426 mAh/g）。在該復合負極中，石墨作為堅固的框架結(jié)構(gòu)幫助實現(xiàn)高電極載量。
Li P, et al. Nano/Microstructured Silicon–Graphite Composite Anode for High-Energy-Density Li-Ion Battery. ACS Nano,2019.
DOI: 10.1021/acsnano.9b00169
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsnano.9b00169
7. ACS Energy Lett.觀點：通過結(jié)構(gòu)工程來設計柔性鋰離子電池
柔性鋰離子電池可以無縫集成到柔性顯示器、可穿戴設備以及智能卡片等柔性器件中，為這些設備在機械形變下的穩(wěn)定運行提供動力。理想的柔性電池應當同時具備高柔性、高能量密度以及高功率密度等特質(zhì)，但這些特征通常來說是相互矛盾的。在這篇觀點文章中，作者從組件水平和器件水平兩方面分析了結(jié)構(gòu)設計對于柔性電池的影響。作者還對近年來有關(guān)電池組件的多孔結(jié)構(gòu)、超線性結(jié)構(gòu)以及拓撲結(jié)構(gòu)等柔性電池的研究進展進行了概括總結(jié)，并對柔性鋰離子電池在未來的發(fā)展提出了自己的見解。
Qian G, et al. Designing Flexible Lithium-Ion Batteries by Structural Engineering. ACS Energy Letters,2019.
DOI: 10.1021/acsenergylett.8b02496
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsenergylett.8b02496
8. AEM：一種基于聚合物隔膜與負極活性物質(zhì)相結(jié)合的新型鋰離子電池
負極/電解質(zhì)界面的結(jié)構(gòu)與組分特征對于鋰離子電池的循環(huán)穩(wěn)定性、倍率性能以及操作安全性等都十分重要。采用傳統(tǒng)隔膜技術(shù)的負極-電解質(zhì)界面常常伴隨著不可避免的不連續(xù)相，這種特征無法支持充放電過程中發(fā)生較大結(jié)構(gòu)變化的高容量負極的正常工作。在本文中，作者首次提出了基于氧化物負極以及與活性氧化物相結(jié)合的隔膜的負極-電解質(zhì)界面并對其在鋰離子電池中的性能進行了測試。這種構(gòu)造在鋰離子電池內(nèi)部形成了堅固的負極-隔膜界面，從而縮短了離子傳輸路徑、加快了電子傳遞并抑制了體積變化。研究人員還發(fā)現(xiàn)，在隔膜中添加4%的CuO可以使得以CuO為負極材料的電池總體容量提高17%。該電池在0.5C的倍率下可逆容量高達637.2 mAh/g且循環(huán)100周后的容量保持率為99%。
Chen D, et al. An Upgraded Lithium Ion Battery Based on a Polymeric Separator Incorporated with Anode Active Materials. Advanced Energy Materials, 2019.
DOI: 10.1002/aenm.201803627
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201803627
9.Henry J. Snaith最新AEM: 效率不是28%，是25.2%的大面積鈣鈦礦/硅串聯(lián)太陽能電池
鈣鈦礦/硅串聯(lián)太陽能電池具有提高電池效率超過晶體硅（Si）單結(jié)限制的潛力。Henry J.Snaith課題組通過使用由納米晶氧化硅組成的光學中間層，可以顯著減少在平坦硅襯底上處理的串聯(lián)電池中的紅外反射損失。結(jié)果表明，110 nm厚的中間層（折射率為2.6（800nm））在硅底部電池中產(chǎn)生1.4 mA cm-2的電流增益。在AM1.5G輻照下，活性面積1.1cm2的鈣鈦礦/硅單片串聯(lián)電池表現(xiàn)出頂部電池+底部電池的總電流密度為38.7 mA cm-2，并且認證的穩(wěn)定功率轉(zhuǎn)換效率高達25.2％。
Mazzarella L, Lin Y-H, et al. Infrared Light Management Using a Nanocrystalline Silicon Oxide Interlayer in Monolithic Perovskite/Silicon Heterojunction Tandem Solar Cells with Efficiency above 25%. Advanced Energy Materials, 2019.
DOI: 10.1002/aenm.201803241
https://doi.org/10.1002/aenm.201803241
10.南方科技大學徐保民Adv. Sci.：疏水Cu2O空穴傳輸層用于高效鈣鈦礦電池
利用無機空穴傳輸層（HTL）是提高鈣鈦礦太陽能電池（PSC）穩(wěn)定性和降低成本的最有效方法之一。徐保民課題組提出了一種利用硅烷偶聯(lián)劑的低成本穩(wěn)定的氧化亞銅（Cu2O）量子點的簡單表面改性策略。改性的Cu2O可以直接沉積在鈣鈦礦膜上作為頂部HTL而不破壞鈣鈦礦。具有表面改性的Cu2O作為HTL的PSC的效率（18.9％）顯著高于具有未改性的Cu2O的PSC的效率（11.9％）這也是n-i-p結(jié)構(gòu)中的Cu2O基鈣鈦礦太陽能電池的記錄效率。PSC的增強性能歸功于通過表面改性實現(xiàn)的顯著增強的薄膜性能。此外，由于無摻雜劑和疏水表面，基于Cu2O的器件比spiro的穩(wěn)定性更優(yōu)異。
Liu C, Zhou X, et al. Hydrophobic Cu2O Quantum Dots Enabled by Surfactant Modification as Top Hole-Transport Materials for Efficient Perovskite Solar Cells. Advanced Science, 2019.
DOI: 10.1002/advs.201801169
https://doi.org/10.1002/advs.201801169
11.Adv. Sci.：抑制CaMKIIα活性可以增強富勒烯C60納米晶體的抗腫瘤效果
富勒烯C60納米晶體(nano-C60)具有很好的生物活性，可以誘導產(chǎn)生自噬以及對鈣/鈣調(diào)蛋白依賴的蛋白激酶IIα(CaMKIIα)的激活。CaMKIIα是一種多功能蛋白激酶，會參與許多細胞過程也包括腫瘤惡化。然而，關(guān)于在腫瘤中nano-C60誘導的CaMKIIα生物效應還未有報道，人們對CaMKIIα活性和自噬產(chǎn)生之間的關(guān)系也尚不清楚。
Xu等人介紹了nano-C60會引起對活性氧(ROS)依賴的細胞毒性，并且會在骨肉瘤細胞(OS)中持續(xù)激活CaMKIIα。CaMKIIα的激活也會反過來產(chǎn)生一種保護作用來對抗nano-C60本身的細胞毒性。而通過化學抑制劑kn-93或其他去抑制CaMKIIα活性則會大大促進nanoC60抗OS的效果。此外，抑制CaMKIIα的活性也會引起溶酶體堿化，損害溶酶體的降解功能，導致自噬小體積累。這種過量的自噬體積累和自噬降解阻斷在kn-93增強的OS細胞死亡中也發(fā)揮重要作用。實驗在異種移植的OS小鼠模型中進一步揭示了kn93和nano-C60會協(xié)同抗OS作用。
Xu J, Wang H S, et al. Inhibition of CaMKIIα Activity Enhances Antitumor Effect of Fullerene C60 Nanocrystals by Suppression of Autophagic Degradation. Advanced Science, 2019.
DOI: 10.1002/advs.201801233
https://doi.org/10.1002/advs.201801233
12. CM：UiO-66-NO2做氧“泵”增強OER性能
OER是燃料電池中重要的半反應，制備性能好，穩(wěn)定性好的賤金屬OER催化劑代替貴金屬（Pt、Ir等）OER催化劑是近年來的研究熱點。作者采用溶劑熱法在錨定了Co的碳納米管上長UiO-66-NO2，合成了UiO-66-NO2@CoCNT催化劑。實驗發(fā)現(xiàn)，該催化劑不僅具有比商用20% Pt/C催化劑更好的OER性能，而且可適用于可穿戴電子器件。UiO-66-NO2@CoCNT催化劑高的性能歸結(jié)于該催化劑三組分的協(xié)同作用：CNT做導電支柱；CoPc做氧活化位點；UiO-66-NO2做氧吸收“泵”。
Zeng S, Lyu F, Lu J, et al. UiO-66-NO2 as anoxygen“pump”for enhancing oxygen reduction reaction performance. Chemistry of Materials, 2019.
DOI: 10.1021/acs.chemmater.8b04934
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.chemmater.8b04934
