1. 巴塞羅那大學JACS：Ni團簇負載的TiC(001)材料室溫下捕獲和活化甲烷
甲烷是一種非常穩定的分子，是天然氣的主要成分，也是導致全球變暖的溫室氣體之一。因此，在室溫下實現甲烷的捕獲和活化是化學家研究的重點與難點。近日，巴塞羅那大學Francesc Illas和布魯克黑文國家實驗室José A. Rodriguez等多團隊合作，結合超高真空催化實驗、XPS、DFT計算，發現小的Ni團簇負載在TiC（001）面可以在室溫下捕獲和活化甲烷。DFT計算發現，二維的Ni團簇在甲烷的吸附上起著重要的作用；甲烷在Ni/TiC(001)分解成甲基和氫原子的能壘只有0.18 eV。該工作為發展新的溫和條件活化和捕獲甲烷的材料提供了思路。
Hector Prats, Jose A. Rodriguez*, Francesc Illas*, et al. Room Temperature Methane Capture and Activation by Ni Clusters Supported on TiC(001): Effects of Metal-Carbide Interactions on the Cleavage of the C-H Bond. Journal of the American Chemical Society, 2019.
DOI: 10.1021/jacs.8b13552
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.8b13552
2.夏幼南Angew.：多孔Ir基納米籠助力酸性介質中水氧化反應
近日，佐治亞理工學院夏幼南教授課題組報道了一種高效持久的水氧化電催化劑，該催化劑為Ir44Pd10的{100}立方塊納米籠，納米籠壁為六個原子層的多孔結構。研究發現，在酸性介質中，Ir的負載量低至12.5 ugIr cm-2時，達到10 mA cm-2geo的過電位僅為226 mV。該電催化劑擁有如此高效持久活性的原因歸根于超高的Ir原子利用率和有利于Ir氧化形成活性物種IrO2的開放結構。
Jiawei Zhu, Zitao Chen, YounanXia*, et al. Iridium-Based Cubic Nanocages with 1.1-nm-Thick-Walls: AHighly Efficient and Durable Electrocatalyst for Water Oxidation in an Acidic Medium. Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201901732
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201901732
3. 逯樂慧Angew.：基于C5N2納米顆粒的核遞送平臺用于腫瘤協同治療
細胞內靶向與組織靶向都具有提高治療效果的潛力，特別是對DNA毒性藥物來說效果突出。中科院長春應用化學研究所逯樂慧研究員課題組首次開發了一種基于C5N2納米顆粒(NPs)的新型核靶向遞送平臺。C5N2 NPs與細胞膜的超分子相互作用促進了細胞對它的吸收；豐富的邊緣氨基也促進了早期核內體的快速有效斷裂，并且其合適的尺寸大小對于核靶向來說也是至關重要的。研究結果證明，該平臺不僅可以將分子藥物/染料(阿霉素、羥基喜樹堿、碘化丙鈉)和MnO2納米粒子有效地遞送到細胞核，而且其對光響應的特點可用于核靶向光熱治療(PTT)和光動力治療(PDT)，進一步提高抗癌效果。這一工作也為開發新一代核靶向平臺來增強抗癌治療提供了新的途徑。
Chen, W.H., Lu, L.H., et al. A C5N2 Nanoparticles-Based Direct Nucleus Delivery Platform for Synergistic Cancer Therapy. Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201900884
http://dx.doi.org/10.1002/anie.201900884
4. Yaghi最新JACS：高活性高穩定性的單原子Cu/UiO-66催化劑
單原子催化劑因其具有高的催化性能和高的金屬利用率成為了近年來的研究熱點。近日，烏爾姆大學R. Jürgen Behm及加州大學伯克利分校Omar M. Yaghi團隊合作，在UiO-66鋯氧團簇缺陷位點吸附Cu原子，合成了單原子Cu/UiO-66催化劑。實驗發現，單原子Cu/UiO-66催化劑在350℃具有高的CO氧化活性和穩定性，可應用于汽車催化轉化器；同時，該催化劑可用于富H2氣體CO的選擇性氧化，選擇性接近100%。進一步實驗和DFT計算表明，該催化劑單原子分散的正電荷銅離子物種是活性中心，Cu通過-OH /OH2配體與MOF結合，覆蓋了鋯氧團簇上的缺陷位點。
Ali M. Abdel-Mageed, Bunyarat Rungtaweevoranit, Omar M.Yaghi*, R. Jürgen Behm*, et al. Highly Active and Stable Single-Atom Cu Catalysts Supported by a Metal–Organic Framework. Journal of the American Chemical Society, 2019.
DOI: 10.1021/jacs.8b11386
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.8b11386
5.閆學海AM：自組裝內源性膽綠素是一種用途廣泛的近紅外光熱納米抗癌藥物
將多模態成像與治療功能相結合的光熱納米材料在精準醫學的無創、靶向診療應用中具有廣闊的前景。然而，現有的光熱納米材料由于其生理代謝機理不明，臨床轉化遇到重重阻礙，這也引起了人們對其生物安全性的高度關注。中國科學院過程工程研究所閆學海課題組介紹了一種具有近紅外(NIR)吸收的膽綠素(BV)并將其開發設計成為光熱納米材料用于腫瘤的診斷和治療。體內數據顯示，BV納米材料可以在腫瘤中有效積累，在溫和的近紅外光照射下局部升高腫瘤溫度，從而誘導有效的光熱腫瘤治療，且具有良好的生物相容性。此外，BV納米材料也可以作為多模態（光聲和磁共振成像）造影劑。由于BV沒有生物安全問題，因此其在精準醫療中具有巨大的應用潛力。
Xing, R.R., Zou, Q.L., et al. Self-AssemblingEndogenous Biliverdin as a Versatile Near-Infrared Photothermal Nanoagent forCancer Theranostics. Advanced Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adma.201900822
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201900822
6. AM：光敏水凝膠的設計與應用
水凝膠由于具有可調控的性質、固有的生物相容性以及與組織和細胞環境的相似性等優點而成為最理想的生化支架。在過去的十年中，水凝膠已經發展成為一種可以適應如pH、溫度、化學、電或光等各類刺激的“智能”響應材料。其中，由于光刺激對生物材料的具有遠程的非接觸控制能力，在許多應用中取得了廣泛關注。另一方面，水在光化學相關范圍內幾乎是透明的，因此水凝膠是非常理想的光響應功能支架。正是由于水凝膠的化學和物理多樣性與光響應性的相結合，使得光響應水凝膠能夠成為生物材料、醫學以及軟體機器人等多個領域的理想替代材料。有鑒于此，德國卡爾斯魯厄理工學院Pavel A. Levkin教授等人綜述了光響應水凝膠領域取得的成就和最新的進展。
Lei Li, JohannesM. Scheiger, Pavel A. Levkin*. Design and Applications of PhotoresponsiveHydrogels. Advanced Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adma.201807333
https://doi.org/10.1002/adma.201807333
7. Nano Lett.：調控CsPbBr3納米晶的躍遷偶極矩實現其優異的發光性能
膠體銫鉛鹵化物鈣鈦礦納米晶體具有獨特的光物理性質，包括高的熒光量子產率，可調諧的發光顏色以及較窄的PL光譜。這些優異的性質使其成為顯示領域中的明星材料。然而，隨機取向的躍遷偶極矩限制了所有各向同性光源（包括鈣鈦礦）的光輸出耦合效率。
近日，勞倫斯伯克利國家實驗室Yi Liu等人設計合成深藍色發光，量子限制，鈣鈦礦納米片，并通過將角度發射測量與后焦平面成像相結合并將結果與物理表征相關聯來分析它們的光學性質。研究人員通過旋涂沉積小尺寸納米晶，將膜的平均躍遷偶極矩定向到基板的平面中并改善發光應用時的發光性能。進一步地，研究人員利用鈣鈦礦電子躍遷對晶體與其周圍環境之間界面的介電環境的敏感性，將平均躍遷偶極矩與表面之間的角度減小到僅14o，并最大化提升發光效率。研究人員認為這是一種非常有效的策略來進一步提升和擴展鈣鈦礦光電器件的效率以及應用。
Jurow, M.J., et al. Manipulatingthe Transition Dipole Moment of CsPbBr3 Perovskite Nanocrystals for Superior Optical Properties.Nano Letters, 2019.
DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b00122
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.nanolett.9b00122
8. 朱道本院士團隊Adv. Sci.：配位聚合物導電率新突破！
中國科學院化學研究所朱道本院士團隊近年來一直致力于新型導電配位聚合物的研究。近日，他們通過銅離子和硼烷保護的苯六硒酚配體（（BBr）3BHS）之間的簡單均相反應合成了具有雙-（二硒烯）組成單元和二維π-d共軛結構的配位聚合物（Cu-BHS, BHS=苯六硒酚）的納米晶體。利用這一反應路線，他們巧妙的規避了苯六硒酚的穩定性問題，合成了第一種基于這一全新配體的二維配位聚合物，也為制備類似基于含硒配體的導電配位聚合物的制備提供了重要思路。研究表明，Cu-BHS具有與朱道本院士團隊之前報道的Cu-BHT(BHT=六巰基苯)相似的六方Kagome格子結構。在300 K時，Cu-BHS的電導率達到110 S/cm, 是已報到的導電配位聚合物中的較高值。此外，通過對其紫外電子能譜和能帶結構計算說明Cu-BHS是罕見的金屬性的導電配位聚合物。
Cui, Y., Yan, J., Chen, Z., Zhang, J., Zou, Y., Sun, Y., Xu, W.& Zhu, D. [Cu3(C6Se6)]n: The First Highly Conductive 2D π–d Conjugated Coordination Polymer Based on Benzenehexaselenolate. Advanced Science, 2019.
DOI: 10.1002/advs.201802235
https://doi.org/10.1002/advs.201802235
9.AFM：高安全性多功能鉍納米球團簇用于體內CT/PA雙模成像和化學-光熱聯合治療
可用于腫瘤實時監測或精確治療的多功能納米材料受到研究者的廣泛關注。然而，這些納米材料大多是通過化學合成得到的，因此可能含有有毒殘留物或有害試劑。華中科技大學趙元弟教授團隊和陳威博士團隊合作，采用一步法合成了鉍納米球團簇(Bi)并將其應用于體內CT/PA雙模成像。該材料制備所需的唯一原料枸櫞酸鉍鉀顆粒是一種常用的胃藥，安全性高，價格低廉(<1元/g)。結果表明，Bi簇結構具有良好的穩定性，尺寸約為25-55 nm，光熱轉換效率高達39.67%。將其和阿霉素相結合后，Bi簇可直接用于動物實驗。由于EPR效應的作用，納米材料可以很容易地進入腫瘤細胞并且釋放藥物，這種釋放的過程可通過近紅外光和腫瘤細胞的酸性環境來控制，產生化學-光熱聯合治療的效果。
Xuan, Y., Zhao, Y.D.,Chen, W., et al. High-Security Multifunctional Nano-Bismuth-Sphere-Cluster Prepared from Oral Gastric Drug for CT/PA Dual-Mode Imaging andChemo-Photothermal Combined Therapy In Vivo. Advanced Functional Materials,2019.
DOI:10.1002/adfm.201900017
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201900017
10. 南京工業大學Chem. Sci.：靶向線粒體的黑磷納米材料用于光熱/光動力協同癌癥治療
靶向細胞器的納米系統可以在靶向的位置產生熱或活性氧(ROS)來誘導產生細胞毒性，并且不會損傷周圍的生物組織，因此有望成為光學治療腫瘤的工具。南京工業大學閭敏博士團隊、宋雪嬌博士團隊和董曉臣教授團隊合作，在功能化黑磷(BP)納米片(NSs)的基礎上開發了一種基于成像指導的靶向線粒體的光熱/光動力納米診療系統。
實驗將BP NSs利用聚多巴胺(PDA)進行包覆，然后與光明Ce6和三苯基膦(TPP)共價連接，形成BP@PDA-Ce6＆TPP NSs。由于BP@PDA在近紅外區具有強的吸收并結合Ce6產生的ROS，這種具有線粒體靶向能力的納米系統在癌細胞殺傷方面具有非常高的效率。該納米系統采用光熱和光動力聯合治療的方式并結合體內熒光成像監測效果，可以顯著地抑制腫瘤生長。綜上所述，這一研究為靶向線粒體的光學診療提供了一種新的納米藥物。
Yang, X.Y., Wang, D.Y., et al. Functional black phosphorusnanosheets for mitochondria-targeting photothermal/photodynamic synergisticcancer therapy. Chemical Science, 2019.
DOI: 10.1039/c8sc04844d
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/sc/c8sc04844d#!divAbstract
11. CM：對炎癥響應的納米凝膠用于超聲分子成像
微泡在臨床上被用作超聲成像的造影劑。除了預先形成的微泡之外，具有納米尺度的，生成氣體的化學系統也能夠響應刺激并且膨脹產生微泡，進而用于超聲分子成像。韓國科學技術院Sehoon Kim教授團隊報道了一種以過氧酰胺為基礎的超聲造影劑，它可以作為一種對H2O2響應的氣體(CO2)生成系統用于對炎癥性疾病的超聲診斷成像。實驗通過聚合脂肪族胺與草酸氯的納米級交聯構建了一種耐水降解的納米凝膠。實驗結果表明，該納米凝膠的內部結構不僅可以作為氣體生成過程的最佳反應器，而且也是一個很好的氣體儲存倉庫。實驗結果也證明了該納米凝膠確實能夠增強對H2O2響應的超聲成像，進而用于在小鼠模型中對炎癥性疾病進行超聲診斷成像。
Heo, J., Kim, S., et al. Rational Design ofInflammation-Responsive Inflatable Nanogels for Ultrasound Molecular Imaging. Chemistry of Materials, 2019.
DOI: 10.1021/acs.chemmater.9b00167
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.chemmater.9b00167
12. 合肥微尺度物質科學國家研究中心JPCL：晶格紊亂調制CsPbBr3量子線中的明暗激子分裂
納米結構半導體中的激子經常發生較強的電子-空穴交換相互作用，導致明-暗激子分裂，暗激子通常是較低能態。這種不利的狀態排列已成為實現高熒光量子產率（PLQY）的主要瓶頸，然而，由于許多復雜因素的影響，鉛鹵化鈣鈦礦中明暗激子態的排列仍然處于激烈爭論中。近日，合肥微尺度物質科學國家研究中心的王曉平等人證明應變是調節明暗激子能量分裂的關鍵因素，從而導致不同的PL特性。
Ding, H., et al. Lattice Disorder-Engineered Energy Splittingbetween Bright and Dark Excitons in CsPbBr3 Quantum Wires. The Journal of Physical Chemistry Letters, 2019.
DOI: 10.1021/acs.jpclett.9b00551
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpclett.9b00551
