1. Science：首次在TiO2表面合成石墨烯！
在金屬氧化物表面直接合成石墨烯長(zhǎng)期以來(lái)都存在巨大挑戰(zhàn)，這主要是因?yàn)榻饘傺趸镌诃h(huán)化脫氫過(guò)程中缺乏良好催化活性，而高溫條件下反應(yīng)又會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)選擇性降低。有鑒于此，波蘭雅蓋隆大學(xué)M. Kolmer課題組和德國(guó)埃爾朗根-紐倫堡大學(xué)K. Amsharov課題組合作，首次實(shí)現(xiàn)了在金紅石相TiO2（011）表面上通過(guò)氟代芳烴前驅(qū)體的多步偶聯(lián)反應(yīng)直接合成石墨烯。他們先在柔性氟代芳烴前驅(qū)體中預(yù)先設(shè)計(jì)好位置的C-F鍵，然后程序化地控制區(qū)域選擇性環(huán)化反應(yīng)的發(fā)生，將前驅(qū)體中的線性低聚亞苯基鏈“盤(pán)繞”在苯基周?chē)瑥亩铣杉{米石墨烯。
Kolmer M, Zuzak R, Steiner A K, et al. Fluorine-programmed nanozipping to tailored nanographenes on rutile TiO2 surfaces. Science, 2019.
DOI: 10.1126/science.aav4954
http://science.sciencemag.org/content/363/6422/57?rss=1
2. 胡良兵Science Adv.：木材玩出新高度，高離子導(dǎo)電性薄膜！
如何大規(guī)模制備具有高離子導(dǎo)電性納米通道的材料，并應(yīng)用于納米流體領(lǐng)域，依然是一個(gè)難題。近日，馬里蘭大學(xué)的胡良兵教授課題組受木材介孔結(jié)構(gòu)中的蒸發(fā)現(xiàn)象的啟發(fā)，制備出一種木材直接衍生的納米流體薄膜，該薄膜由高致密的纖維素納米纖維組成，具有高導(dǎo)電性的納米通道。
研究發(fā)現(xiàn)，在1D纖維素納米纖維陣列周?chē)嬖谪S富的納米通道，其直徑約為2到 20 nm；纖維素表面的豐富官能團(tuán)為調(diào)節(jié)孔道表面電荷密度提供了便利；穩(wěn)定時(shí)最大的離子導(dǎo)電性可達(dá)~2 mS cm?1 (up to 10 mM)；該薄膜表現(xiàn)出超高的機(jī)械性能，在150 OC下彎曲依然具有優(yōu)良的穩(wěn)定性。
Li T, Li S X, Kong W, et al. A nanofluidic ion regulation membrane with aligned cellulose nanofibers. Science Advances, 2019.
DOI: 10.1126/sciadv.aau4238
http://advances.sciencemag.org/content/5/2/eaau4238
3. 于吉紅院士JACS：?jiǎn)尉Ф嗉?jí)孔沸石新進(jìn)展！
納米多級(jí)孔沸石具有傳質(zhì)快、活性位點(diǎn)可控和擴(kuò)散距離短等系列優(yōu)勢(shì)，對(duì)于解決重油轉(zhuǎn)化等工業(yè)催化領(lǐng)域的一些技術(shù)難題具有重要意義。有鑒于此，2019年2月22日，吉林大學(xué)于吉紅院士團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種基于氨基酸輔助的兩步晶化合成策略，實(shí)現(xiàn)了在濃凝膠體系中快速制備具有多級(jí)孔結(jié)構(gòu)的ZSM-5單晶納米分子篩。
單晶多級(jí)孔ZSM-5納米分子篩的生長(zhǎng)機(jī)理：
1）在90 ℃低溫階段，首先形成protozeolite納米粒子，并在氨基酸的輔助下，這些protozeolite納米顆粒以非密堆積的方式進(jìn)行聚集生長(zhǎng)，且該聚集方式為取向性聚集，從而初步形成具有孤立介孔的單晶顆粒。
2）在170 ℃高溫階段，具有孤立介孔的單晶顆粒發(fā)生“顆粒內(nèi)熟化過(guò)程”，顆粒內(nèi)部鄰近的protozeolite納米粒子相互融合，從而使得孤立介孔演變?yōu)樨灤┙榭住Ｕ麄€(gè)演變過(guò)程中，單晶結(jié)構(gòu)和顆粒大小均保持不變。
3. 催化實(shí)驗(yàn)表明，多級(jí)孔Ni@ZSM-5納米催化劑在硬脂酸和棕櫚油加氫脫氧反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。
Zhang Q, Yu J, et al. Amino Acid-Assisted Construction of Single-Crystalline Hierarchical Nanozeolites via Oriented-Aggregation and Intraparticle Ripening. Journal of the American Chemical Society, 2019.
DOI: 10.1021/jacs.8b11734
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.8b11734
4. 黃維院士團(tuán)隊(duì)Angew.：利用d-pπ鍵獲得超長(zhǎng)有機(jī)磷光
開(kāi)發(fā)具有超長(zhǎng)壽命的純有機(jī)材料是有吸引力但具有挑戰(zhàn)性的。南京工業(yè)大學(xué)黃維院士團(tuán)隊(duì)的安眾福報(bào)告了一種簡(jiǎn)明的化學(xué)方法來(lái)調(diào)節(jié)磷光增強(qiáng)的電子器件。在吩噻嗪模型中引入d-pπ鍵后，與參考PPMO相比，觀察到DOPPMO的磷光壽命增強(qiáng)高達(dá)19倍。在吩噻嗪熒光粉中獲得高達(dá)876 ms的磷光壽命。研究表明，d-pπ鍵不僅降低了T1的（n，π*）比例，而且構(gòu)成了具有多個(gè)分子間相互作用的剛性分子環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)壽命的磷光。這一發(fā)現(xiàn)將在延長(zhǎng)磷光壽命和擴(kuò)大磷光材料范圍方面邁出一大步。
Tian S, et al. Utilizing d-pπ Bond for Ultralong Organic Phosphorescence. Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201901546
https://doi.org/10.1002/anie.201901546
5. 天大鄧意達(dá)Angew.：ZIF衍生鈷催化劑的空間分離：從納米粒子，團(tuán)簇到單原子
過(guò)渡金屬納米粒子對(duì)電催化性能的尺寸效應(yīng)仍然不明確，特別是在將尺寸減小到原子水平時(shí)。鑒于此，天津大學(xué)鄧意達(dá)課題組通過(guò)調(diào)整預(yù)先設(shè)計(jì)的雙金屬Zn/Co沸石咪唑骨架（ZnCo-ZIFs）中的鋅含量，實(shí)現(xiàn)了在原子尺度上將鈷物種進(jìn)行空間隔離，從而在N摻雜多孔碳上成功合成了納米粒子、原子團(tuán)簇和單原子的Co催化劑。
具體而言，通過(guò)精確調(diào)節(jié)ZIFs結(jié)構(gòu)中的Zn/Co摩爾比，Co原子可以通過(guò)熱解時(shí)引入的Zn原子在幾何上分離為不同程度，對(duì)納米顆粒具有最低的分離度（Zn：Co = 0：1），中等程度原子團(tuán)簇（Zn：Co = 2：1）和單原子的最高程度（Zn：Co = 8：1）。
這種新穎的合成策略研究了尺寸對(duì)電化學(xué)行為的影響，從納米到埃。電化學(xué)結(jié)果表明，與其他對(duì)應(yīng)物和貴金屬Pt/C+RuO2相比，單一Co原子催化劑表現(xiàn)出優(yōu)異的雙功能ORR/OER活性，耐久性和Zn-空電池的可逆性，這歸因于分離的單個(gè)Co原子的高反應(yīng)性和穩(wěn)定性。該結(jié)果為在多尺度水平上調(diào)節(jié)MOF衍生物的金屬粒度和催化性能開(kāi)辟了一條新的途徑。
Han X, Ling X, Wang Y, et al. Spatial Isolation of Zeolitic Imidazole Frameworks‐Derived Cobalt Catalysts: From Nanoparticle, Atomic Cluster to Single Atom. Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201901109
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201901109
6. 吉大鄒曉新Angew.：銥摻雜劑活化惰性非貴金屬鈣鈦礦基質(zhì)實(shí)現(xiàn)高效OER反應(yīng)
同時(shí)實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的活性，增強(qiáng)的穩(wěn)定性和成本的降低仍然是在酸性介質(zhì)中尋找氧析出電催化劑的理想且具有挑戰(zhàn)性的目標(biāo)。吉林大學(xué)鄒曉新課題組報(bào)道了銥摻雜的鈦酸鍶（Ir-STO）作為活性和穩(wěn)定的低銥鈣鈦礦電催化劑，用于酸中的析氧反應(yīng)（OER）。相對(duì)于基準(zhǔn)催化劑IrO2，Ir-STO含有57wt％的銥，但它對(duì)OER的催化活性比前者高10倍以上。雖然Ir-STO在現(xiàn)有的銥基氧化物電催化劑中含有最少量的銥，但它被證明是酸中OER最有效的材料之一。此外，理論結(jié)果表明，在STO基質(zhì)中摻入的銥摻雜劑能夠通過(guò)優(yōu)化鈦的電子結(jié)構(gòu)從而激活了本征惰性鈦位點(diǎn)，進(jìn)而加強(qiáng)了鈦位點(diǎn)上的表面氧吸附。這種電子活化產(chǎn)生非貴重的鈦催化位點(diǎn)，其活性接近或甚至優(yōu)于銥位點(diǎn)。
Zou X, Liang X, Shi L, et al. Activating Inert, Nonprecious Perovskite Matrix by Iridium Dopants for Efficient Oxygen Evolution Reaction in Acid. Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201900796
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201900796
7. AM綜述：重新編程免疫抑制性腫瘤微環(huán)境的納米工程免疫區(qū)室用于增強(qiáng)免疫治療
利用人體免疫系統(tǒng)來(lái)對(duì)抗腫瘤的癌癥免疫療法已受到人們的廣泛關(guān)注，并成為治療癌癥的一大主流策略。盡管癌癥免疫療法已經(jīng)取得了可喜的進(jìn)展，但它仍存在一些問(wèn)題，如患者的應(yīng)答率有限，并且有時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的免疫相關(guān)不良反應(yīng)等。對(duì)于大多數(shù)患者來(lái)說(shuō)，腫瘤免疫治療的療效主要受到免疫抑制腫瘤微環(huán)境(TME)的限制。而為了克服這些障礙，就需要對(duì)免疫抑制因子和治療性免疫細(xì)胞(如T細(xì)胞和抗原呈遞細(xì)胞)的免疫調(diào)節(jié)進(jìn)行系統(tǒng)地設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)。納米工程免疫區(qū)室已被證明具有重新編程免疫抑制TME的能力。韓國(guó)成均館大學(xué)Yong Taik Lim教授團(tuán)隊(duì)綜述了近年來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)免疫抑制TME的納米生物材料的研究進(jìn)展，并對(duì)這些材料用于增強(qiáng)腫瘤免疫治療的研究進(jìn)行了重點(diǎn)介紹和總結(jié)。
Phuengkham H, Ren L, et al. Nanoengineered Immune Niches for Reprogramming the Immunosuppressive Tumor Microenvironment and Enhancing Cancer Immunotherapy. Advanced Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adma.201803322
https://doi.org/10.1002/adma.201803322
8. 谷戰(zhàn)軍Nano Lett.：對(duì)腫瘤微環(huán)境響應(yīng)的Cu2(OH)PO4納米晶用于放療增敏
傳統(tǒng)的放療會(huì)對(duì)腫瘤周?chē)恼＝M織產(chǎn)生損傷，因此開(kāi)發(fā)具有高選擇性和可控性的新型放療增敏劑對(duì)與放射治療來(lái)說(shuō)是十分必要的。中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所谷戰(zhàn)軍團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種基于Cu2(OH)PO4納米晶的新型智能放療增敏劑，該增敏劑可同時(shí)對(duì)內(nèi)源性刺激(H2O2)和外源性刺激(x射線)產(chǎn)生響應(yīng)。
首先，Cu2(OH)PO4納米晶體會(huì)被x射線誘導(dǎo)產(chǎn)生光電子轉(zhuǎn)移進(jìn)而產(chǎn)生CuI位點(diǎn)；然后，x射線會(huì)觸發(fā)CuI位點(diǎn)作為催化劑，并通過(guò)類芬頓反應(yīng)來(lái)有效地將腫瘤微環(huán)境中過(guò)表達(dá)的H2O2分解為毒性極強(qiáng)的羥基自由基，最終誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡壞死。同時(shí)，這種非自發(fā)的類芬頓反應(yīng)在正常組織中會(huì)受到很大限制。因此，該策略可以保證放療過(guò)程只在低氧腫瘤內(nèi)進(jìn)行，而不會(huì)在正常細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行，因此對(duì)周?chē)】到M織的損傷非常小。
Zhang C Y, Yan L, et al. Tumor microenvironment-responsive Cu2(OH)PO4 nanocrystals for selective and controllable radiosentization via the X-ray-triggered Fenton-like reaction. Nano Letters, 2019.
DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b04763
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.nanolett.8b04763
9. AFM：腫瘤特異性適配體結(jié)合聚合物光敏劑用于腹腔鏡下進(jìn)行的光動(dòng)力治療
近年來(lái)，隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)和腹腔鏡設(shè)備的不斷進(jìn)步，利用腹腔鏡下光動(dòng)力療法(PDT)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)胃腸道(GI)腫瘤的微創(chuàng)化治療。而為了實(shí)現(xiàn)高效的局部或腹腔鏡下的PDT，則有必要開(kāi)發(fā)高靶向特異性的光敏劑(PS)，使其可通過(guò)腹腔鏡設(shè)備去治療病變部位。韓國(guó)加圖立大學(xué)Kun Na教授團(tuán)隊(duì)使用水溶性高分子連接劑(聚乙二醇)將光敏劑Ce6與適配體AS1411進(jìn)行共軛連接，合成的適配體-PEG- Ce6可有效靶向核蛋白過(guò)表達(dá)的腫瘤細(xì)胞。實(shí)驗(yàn)證明該材料可以對(duì)腫瘤組織進(jìn)行光學(xué)和熒光成像，并且在激光照射后它能深入腫瘤組織來(lái)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。
Kim J, Park W, et al. Tumor-Specifc Aptamer-Conjugated Polymeric Photosensitizer for Effective Endo-Laparoscopic Photodynamic Therapy.
Advanced Functional Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adfm.201900084
https://doi.org/10.1002/adfm.201900084
10. ACS Nano：自上而下、光刻圖案化多色混合鈣鈦礦薄膜
大尺寸，圖案化的鈣鈦礦薄膜是面向商業(yè)化重要一步。由于鈣鈦礦薄膜與光刻工藝中使用的溶劑不相容，阻礙了鈣鈦礦自上而下光刻制造工藝的發(fā)展。近日，圣安德魯斯大學(xué)Ifor David William Samuel等人對(duì)不同光刻溶劑對(duì)鈣鈦礦薄膜的影響進(jìn)行了研究，并開(kāi)發(fā)了一種光刻和電子束光刻技術(shù)來(lái)圖案化鈣鈦礦薄膜。研究人員還制備出了商業(yè)級(jí)鈣鈦礦LED顯示器應(yīng)用的多色像素陣列。該工作為制備大尺寸，圖案化的鈣鈦礦薄膜提供新方法，推進(jìn)了鈣鈦礦在光電領(lǐng)域的商業(yè)化進(jìn)程。
Harwell J, et al. Patterning Multicolor Hybrid Perovskite Films via Top-Down Lithography. ACS Nano, 2019.
DOI: 10.1021/acsnano.8b09592
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.8b09592
11. 海梅一世大學(xué)ACS Energy Lett.：離子效應(yīng)提高鈦礦太陽(yáng)能電池的發(fā)光和光電壓
由于對(duì)復(fù)合動(dòng)力學(xué)的理解不足，寬帶隙鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的光電壓損失過(guò)大。西班牙海梅一世大學(xué)Juan Bisquert團(tuán)隊(duì)采用MAPbBr3鈣鈦礦與含鋰添加劑的界面處理，以研究復(fù)合機(jī)制。通過(guò)比較器件的光伏性能，添加劑修飾的電子傳輸層（ESL）顯著增加提高了器件的開(kāi)路電位至1.58 V。通過(guò)減少不希望的非輻射和表面復(fù)合途徑，介孔TiO2層修飾的Li+顯著增強(qiáng)了鈣鈦礦中的電致發(fā)光。
Aranda C, Guerrero A & Bisquert J. Ionic Effect Enhances Light Emission and Photovoltage of Methylammonium Lead Bromide Perovskite Solar Cell by Reduced Surface Recombination. ACS Energy Letters, 2019.
DOI: 10.1021/acsenergylett.9b00186
https://doi.org/10.1021/acsenergylett.9b00186
12. 麥立強(qiáng)AEM綜述：鋰離子電池用釩基材料
盡管電極材料的實(shí)際應(yīng)用在很大程度上取決于其鋰離子儲(chǔ)存機(jī)制并最終與循環(huán)時(shí)電極材料的庫(kù)侖效率、可逆容量和形態(tài)變化相關(guān)，但迄今為止只有嵌入型電極材料被證實(shí)是可以商品化的。本文對(duì)具有高容量、低成本以及原料來(lái)源豐富的金屬釩酸鹽負(fù)極材料進(jìn)行了綜述并討論了相關(guān)的鋰離子儲(chǔ)存機(jī)制。大多數(shù)釩酸鹽在鋰化/脫鋰的氧化還原反應(yīng)過(guò)程中伴隨著巨大的體積變化，這種特征對(duì)于其工業(yè)化應(yīng)用十分不利。具有特定鋰離子嵌入儲(chǔ)存機(jī)制和安全性以及高能量密度等優(yōu)勢(shì)的Li3VO4材料被認(rèn)為是最具商品化應(yīng)用可能的材料。本文章對(duì)有關(guān)Li3VO4材料儲(chǔ)鋰機(jī)理、改性方法等領(lǐng)域的研究進(jìn)展進(jìn)行了系統(tǒng)性總結(jié)與概括。
Ni S, et al. Vanadate‐Based Materials for Li‐Ion Batteries: The Search for Anodes for Practical Applications. Advanced Energy Materials, 2019.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201803324
