1. JACS：通過量子限制實現CsPbBr3納米晶的三重態能量轉移！
鹵化鉛鈣鈦礦納米晶體（NCs）的光譜性質可以通過它們的尺寸效應或陰離子和/或陽離子交換來調節。到目前為止，后者的研究更為廣泛，主要是因為鹵素離子交換容易，而鈣鈦礦NCs的量子限制效應似乎是多余的。近日，中國科學院化學物理研究所Kaifeng Wu等人認為量子限制是必須的，才能實現鈣鈦礦NCs到多環芳烴（PAHs）的三重態能量轉移（TET）。
研究人員通過靜態和瞬態光譜對CsPbBr3 NC-pyrene雜體測量發現，有效的TET僅發生在小尺寸，量子限制的CsPbBr3 NCs上。TET速率與NC表面的載流子概率密度成線性比例，與需要在NC供體和pyrene受體之間進行波函數交換的Dexter型TET機制一致。高效TET將在強光吸收鈣鈦礦NCs中產生的激發能量匯集到PAHs中的長壽三重態。該工作的發現具有廣泛的應用價值，如應用在光子上轉換和光氧化還原催化等領域。
Luo X, et al. Triplet Energy Transfer from CsPbBr3 Nanocrystals Enabled by Quantum Confinement. Journal of the American Chemical Society, 2019.
DOI: 10.1021/jacs.8b13180
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.8b13180
2. LBNL實驗室最新EES：首次揭示大極化子的形成及其對雜化鈣鈦礦電子輸運的影響
許多實驗表明，大的極化子可以在混合鈣鈦礦中形成，并且有助于提高載流子的壽命。然而，目前仍然缺乏對大極化子及其在原子水平上對載流子傳輸的影響的詳細理論研究。美國勞倫斯伯克利國家實驗室（LBNL）Linwang Wang課題組以CH3NH3PbI3為例，采用DFT擬合的緊束縛模型來描述電子大極化子基態，并了解大極化子在強耦合極限下的形成和傳輸。
研究發現，對于沒有動態紊亂的情況，大極化子的形成能為-12 meV，而通過包含動態紊亂，為-55 meV。研究發現，無機亞晶格振動的兩種效應：一方面，亞晶格的振動為載流子遷移提供了額外的驅動力，另一方面，大的極化進一步使電子局部化，降低了其遷移率。總的來說，大極化子的作用是使電子遷移率減慢大約兩倍。由于有機分子的旋轉引起的動態紊亂，以及由無機亞晶格的極化和振動引起的大的極化子效應，對系統的電子結構和載流子動力學起著重要作用。
Zheng F & Wang L-W. Large Polaron Formation and its Effect on Electron Transport in Hybrid Perovskite. Energy & Environmental Science, 2019.
DOI: 10.1039/C8EE03369B
http://dx.doi.org/10.1039/C8EE03369B
3. 北海道大學 Angew.：揭示有機無機雜化鈣鈦礦的氧化退化機理
水分或氧化誘導的降解是基于鈣鈦礦的技術進步中的主要挑戰。Biju等人研究發現，氧化是由光激發的鈣鈦礦納米晶體向氧轉移和形成分解鈣鈦礦結構的超氧化物引起的。在空氣中，MAPbI3鈣鈦礦納米晶體的發射強度連續降低，而氬氣或聚合物中的納米晶體顯示出異常穩定的發射強度。令人驚訝的是，在空氣中，納米晶體的發射強度在OFF狀態之后完全恢復，即具有長壽命OFF狀態（暗態）。該性質以及超過電子轉移速率的非輻射弛豫速率表明，鈣鈦礦納米晶體在激發的中性狀態下產生并與超氧化物反應，但不在電離狀態下反應。換句話說，電離狀態下的超快非輻射弛豫阻礙了電子向氧的轉移并防止了鈣鈦礦的氧化。
Chouhan L, Ghimire S & Biju V. Blinking Beats Bleaching: The Control of Superoxide Generation by Photo-ionized Perovskite Nanocrystals. Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201900061
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201900061
4. Angew.: 可逆插入硝酸根的Mn3O4用于水系雙離子電池正極材料
美國阿貢實驗室盧俊和俄勒岡州立大學Xiulei Ji團隊使用簡單的NH4NO3水溶液，實現了NO3-可逆電化學插入到錳（II，III）氧化物（Mn3O4）中作為水系雙離子電池的正極材料。通過TGA，FTIR，EDX，XANES，EXAFS和原位EQCM的表征共同提供了在Mn3O4內發生可逆氧化NO3-插入的證據。非原位HRTEM和相應的EDX結果表明NO3-的插入使Mn3O4的結構去結晶。動力學研究揭示了Mn3O4結構中NO3-的快速遷移。這一發現為新型低成本水性雙離子電池開辟了新的方向。
Jiang H, Wei Z, Ma L, et al. An Aqueous Dual‐Ion Battery Cathode of Mn3O4 via Reversible Insertion of Nitrate. Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201814646
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201814646
5. 黃小青Angew.：CO2到HCOOH，選擇性91.7%，法拉第效率90.2%
CO2電還原不僅能將CO2轉化為高附加值的燃料，同時又能解決環境問題。通過O缺陷工程調控催化劑表面的電荷轉移對于增強CO2電催化活性十分有效。蘇州大學黃小青教授等借助O缺陷工程成功制備出系列無定形的InOx納米棒，用于催化CO2的電還原反應。
研究發現，通過引入豐富的O缺陷，調控了催化劑表面電荷的轉移，從而大幅度增強了CO2在InOx納米棒上的吸附和活化；還原產物選擇性極好，HCOOH的選擇性可達91.7% ；-0.8 V（Vs RHE）時，HCOOH的法拉第效率可達到90.2%，電流密度為-7.8 mA cm-1；該催化劑具有優良的穩定性，可以持續工作20 h以上，不出現活性衰減。
Zhang J, Yin R, Shao Q, et al. Amorphous InOx nanoribbons for reinforced CO2 electroreduction at broad potential by enhancing CO2 adsorption and activation. Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201900167
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/anie.201900167
6. Angew.：Au32(R3P)12Cl8(R = Et, nPr, nBu)團簇的合成與表征
團簇的合成方法學是化學家一直在探索和研究的課題。近日，杜賓根大學Andreas Schnepf教授團隊發展并報道了一種簡單的合成金團簇的方法。作者在乙醇溶液中，采用R3PAuCl為前驅體，NaBH4為還原劑，一鍋法合成了具有多重殼結構的Au32(R3P)12Cl8(R = Et, nPr, nBu)團簇。該團簇最內層是12個Au原子組成的斜的二十面體，次內層是20個Au原子組成的扭曲的十二面體，外層由8個Cl和12個P配體構成。DFT計算表明，電子殼滿填充使得該團簇內核具有姜泰勒效應。
Kenzler S, Fetzer F, Schnepf A, et al. Synthesis and characterization of three multi-shell metalloid gold clusters of the form Au32(R3P)12Cl8. Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201900644
https://doi.org/ 10.1002/anie.201900644
7. 復旦大學易濤Angew.：次氯酸觸發的氨基/羧基釋放平臺及其在影像學和藥物設計中的應用
次氯酸(HOCl)的過量產生與動脈粥樣硬化、類風濕關節炎、癌癥等疾病密切相關。HOCl在作為這些疾病的標志物的同時，也可以作為治療相應疾病的前藥或藥物遞送系統的激活劑，這也是一個目前尚未探索的領域。
復旦大學易濤教授團隊開發了一種新的次氯酸觸發的平臺，可以將檢測、成像和治療功能集成一體化。利用該平臺制所備的探針可以在超微濃度(檢測限為nM級)下，利用近紅外發射甚至肉眼在體外對HOCl進行檢測，并且也具有較高的靈敏度和選擇性。實驗也證明該探針對HL-60細胞中HOCl的水平可以實現無特殊刺激的成像。此外，該探針在HOCl檢測和成像過程中可以快速從原藥物中釋放氨基或羧基，從而達到治療的效果。這一工作所開發的平臺為設計集檢測、成像和治療功能于一體的HOCl多功能探針提供了新的策略。
Wei P, Liu LY , et al. HOCl-triggered amino or carboxyl uncaging platform and its application for imaging and drug design. Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201813648
http://dx.doi.org/10.1002/anie.201813648
8. Nano Lett.：三維結構組成的層次組裝納米纖維用于再生醫學
如何將電紡納米纖維以可控的方式排列成三維（3D）的、滿足預先設計要求的形狀，是目前再生醫學領域所面臨的一項艱巨任務。內布拉斯加大學醫學中心Jingwei Xie教授團隊報告了一種新的方法，它可以將具有可控厚度的二維(2D)納米纖維墊轉換為與預先設計的形狀一致的3D結構。
該3D物體是高度多孔的，由排列整齊的納米纖維層組成，這些纖維層之間的空隙從幾微米到幾毫米不等。在對其進行壓縮后，該結構也能恢復其原始形狀。并且這種3D多孔材料可以作為支架，引導細胞的組織化產生高度有序的3D組織結構。此外，大鼠皮下植入實驗表明，該3D結構能夠快速滲透細胞，形成新的血管和實現膠原基質沉積。由此可見，這種新型的3D、分層納米纖維結構在組織結構/模型或器官的體外工程以及體內組織修復和再生方面都有很好的發展和應用前景。
Chen S X, Wang H J, et al. Three-dimensional Objects Consisting of Hierarchically Assembled Nanofibers with Controlled Alignments for Regenerative Medicine. Nano Letters, 2019.
DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b00217
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.nanolett.9b00217
9. 王強斌＆閆立峰ACS Nano：多肽偶聯的近紅外II區有機熒光團用于腫瘤診療
成像指導的光熱治療(PTT)可以通過實時監測腫瘤中光熱劑的積累，來確定最佳的治療窗口，是一種可以有效提高診斷準確性和治療效果的策略。有鑒于此，中科大閆立峰教授團隊和中科院蘇州納米技術與納米仿生研究所王強斌研究員團隊將具有良成像質量紅外熒光成像和可以遠程調控的PTT相結合，利用小分子NIR-II熒光團(Flav7)與兩親性多肽偶聯的方式，制備了一種大分子熒光團(PF)。
PF在水溶液中可以形成均勻的，帶有少量的負電荷膠束。體外實驗結果表明，PF納米顆粒具有良好的光物理性能，其光熱轉化效率高達42.3%，且光熱穩定性非常好，自身的細胞毒性和光熱毒性也幾乎可以忽略不計。同時，由于具有多肽的偶聯，PF具有較長的體內血液循環時間和較好的腫瘤積累量，因此可以通過NIR-II熒光成像對腫瘤進行可視化成像。此外，體內研究表明，PF納米顆粒在低劑量的NIR-II光照射下對腫瘤具有良好的光熱治療效果，并且該治療過程可以通過近紅外熒光成像進行追蹤觀察。
Li T W, Li C Y, et al. Polypeptide Conjugated Second Near-Infrared Organic Fluorophore for Image-Guided Photothermal Therapy. ACS Nano, 2019.
DOI: 10.1021/acsnano.9b00452
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsnano.9b00452
10. M. G. Kanatzidis最新AEM：5.2%效率，硒太陽能電池再發力！
大約140年前，世界上第一個固態太陽能電池誕生啦，這是以硒（Se）為基礎的器件，就此啟動了光伏材料的現代研究。硒具有高吸收系數和遷移率，使其成為高帶隙薄膜太陽能電池的有吸引力的吸光層。此外，硒的低溫處理和固有的環境穩定性非常適合應用于廉價，規模化的太陽能電池中。
M. G. Kanatzidis課題組對硒太陽能電池的制備進行了詳細的研究，并提出了影響Se膜形貌和器件效率的關鍵因素。研究了從非晶膜到功能晶體器件的結晶過程，并提出了調整生長方向的方法。最后，在光照下的結晶過程對于制造薄膜光伏器件具有普遍的重要性。特別是對于硒，光照顯著改善了薄膜形態，大幅度的提高電池性能，器件效率可達5.2％。這些發現為未來光伏材料和器件結構的改善奠定了堅實的基礎。
Hadar I, Song T-B, Ke W, et al. Modern Processing and Insights on Selenium Solar Cells: The World's First Photovoltaic Device. Advanced Energy Materials, 2019.
DOI: 10.1002/aenm.201802766
https://doi.org/10.1002/aenm.201802766
