1. 中國人民大學&北京郵電大學JACS：鐵磁性范德瓦爾斯晶體VI3
近日，中國人民大學雷和暢、劉凱和北京郵電大學張曉等多團隊合作，報道了范德瓦爾斯（vdW）晶體VI3的結構、物理性質和電子結構。VI3在~79 K時發生與CrX3 (X = Cl, Br，I)類似的由單斜C2/m結構變成六方R-3結構的結構轉變，在~50 K時出現長程鐵磁(FM)躍遷。VI3中V的局部磁矩接近于V3+離子的高自旋態(S = 1)。理論計算表明，VI3可能是一個能隙為0.90 eV的莫脫絕緣體。另外，VI3具有相對較小的層間結合能，實驗上可以很容易的剝落成幾層。因此，VI3可認為是一種二維鐵磁半導體材料。
Shangjie Tian, Jian-Feng Zhang, Xiao Zhang*, Kai Liu*,Hechang Lei*, et al. Ferromagnetic van der Waalscrystal VI3. Journal of the American Chemical Society,2019.
DOI: 10.1021/jacs.8b13584
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.8b13584
2. JACS：響應刺激的五肽納米纖維水凝膠用于組織工程
超分子多肽組裝物可用于構建功能水凝膠生物材料，它也是神經組織工程研究的熱點。美國弗吉尼亞大學KyleJ. Lampe教授團隊報告了一類短的五殘基多肽，它可以形成具有納米纖維結構的水凝膠。實驗利用流變學和光譜學描述了序列變化、pH值和肽濃度等因素對于五肽水凝膠的機械性能的影響。透射電鏡和低溫電鏡顯示，這些纖維呈獨特的扭曲帶狀，直徑約為幾十納米，周期性則與淀粉樣纖維相似。這種可注射給藥(RAPID)的五肽水凝膠可以和少突膠質祖細胞(OPCs)產生細胞相容性地封裝，支持它們的增殖和三維擴展。此外，RAPID凝膠也可以保護OPCs的膜不被破壞，不會出現急性的存活率下降，這也證明了該水凝膠可以作為移植治療中的細胞載體。
Tang, J.D., Lampe, K.J. et al. A stimuli-responsive, pentapeptide,nanofiber hydrogel for tissue engineering. Journal of the American Chemical Society, 2019.
DOI: 10.1021/jacs.8b13363
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.8b13363
3. 唐本忠院士等團隊Angew.：如何利用好熒光團的非發光衰變
關于利用熒光團的非發光衰變時所耗散的能量的研究還鮮有報道。深圳大學王東博士團隊、北京理工大學鄭小燕博士團隊、華南師范大學胡祥龍博士團隊和香港科技大學唐本忠院士團隊合作演示了如何將非發光衰變的能量利用于癌癥治療的方法。
實驗合成了一種新型化合物(TFM)，該化合物具有旋翼狀扭曲結構，在遠紅/近紅外區域具有很強的吸收能力，并具有聚集誘導發光(AIE)的特性。分子動力學模擬研究表明，TFM的聚集是一種無序分子組成的非晶態松散狀態，這使得分子可以產生有效運動，從而提高了熱失活過程中的能量消耗。這些特性使得TFM納米粒子(NPs)具有較高的光熱轉換效率(51.2%)、良好的光聲(PA)效應和有效的活性氧(ROS)生成。體內結果表明，TFM NPs是一種理想的用于PA成像指導的光學治療材料。
Wang, D., Zheng, X.Y., Hu, X.L., Tang, B.Z. et al. BoostingNon-Radiative Decay to Do Useful Work: Development of Multi-Modality Theranostic System from AIEgen. Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201900366
http://dx.doi.org/10.1002/anie.201900366
4. 崔光磊Angew.：鋰金屬負極表面活性鋰物種的熒光檢測
不可控的枝晶生長和死鋰的積累是抑制鋰金屬負極實際應用的兩大障礙。為了研究電池的失效行為，描述負極表面活性鋰物種的分布以及將鋰枝晶從死鋰物種中區分出來就十分重要了。然而，到目前為止，通過傳統的光學可見手段完成這項任務還充滿著挑戰。在本文中，中科院青島能源所的崔光磊研究員團隊通過使用9,10-二甲基蒽（DMA）介紹了一種熒光探測策略。他們將循環過后的鋰負極表面進行標記，活性鋰的分布可以通過DMA與活性鋰的熒光淬滅反應顯示出來。該方法對鋰金屬表面不均勻鋰沉積的電解質選擇和預測性檢測具有一定的有效性。此外，在破壞性地使用鋰金屬負極以后該方法能夠清晰地分辨鋰枝晶與死鋰的位置分布，這使得未來有關鋰金屬失效技術的研究成為可能。
Xiangyang Chen et al. Fluorescence Probing of Active Lithium Distribution for Lithium Metal Anode. Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/ange.201900105
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ange.201900105?af=R
5. 南洋理工大學Angew.：氧電子轉移到八面體金屬上提高鈷尖晶石氧化物OER活性
尖晶石鈷氧化物是一類極具發展前景的具有OER活性的過渡金屬氧化物，其催化活性取決于它的電子結構。近日，南洋理工大學ZhichuanJ. Xu團隊揭露了氧負離子電荷分布對氧化還原中心Co-O電子結構的影響。在尖晶石鈷氧化物晶格中，氧陰離子的電子傾向于向八面體占據的Co遷移而不是四面體占據的Co，使得八面體Co和O產生了強烈的軌道相互作用。因此，在CoO6正八面體里，促進更多的Co進入八面體位置或把氧的電荷轉移到氧化還原活性金屬中心上可以提高OER活性?；诖耍髡卟捎貌糠謸诫s的方法，合成了高性能的尖晶石結構Li0.5Zn0.5Fe0.125Co1.875O4OER催化劑。
Shengnan Sun, Yuanmiao Sun, Ye Zhou, Zhichuan J. Xu*, et al.Shifting oxygen charge towards octahedral metal: a way to promote wateroxidation on cobalt spinel oxides. Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201902114
https://doi.org/10.1002/anie.201902114
6. 劉生忠Angew.綜述：全無機鈣鈦礦太陽能電池
基于鹵化鉛的鈣鈦礦材料對濕氣和熱存在固有不穩定性。無機Cs+陽離子取代脆弱的有機基團形成銫鹵化鉛體系（CsPbX3，X是鹵化物），作為全無機鈣鈦礦，其熱穩定性更高，并且通常對其他因素更穩定。劉生忠聯合JinZhiwen課題組總結了該領域的研究進展，提出解決發展瓶頸的方案，并嘗試推動CsPbX3 PSC的進一步研究。然后，討論各種CsPbX3材料和CsPbX3細器件。最后，介紹了CsPbX3 PSC未來發展的挑戰和前景。
Zhang, J., Hodes, G., Jin, Z. & Liu, S. All-Inorganic CsPbX3 Perovksite Solar Cells: Progress and Prospects. Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201901081
https://doi.org/10.1002/anie.201901081
7. 國家納米科學中心&北航AM：通過表面自由能控制來調節體-異質結分子取向
界面特性對于高性能體積異質結（BHJ）有機太陽能電池（OSC）至關重要。國家納米科學中心(NCNST) 的 Huiqiong Zhou，Zhong Zheng和北京航空航天大學的Yuan Zhang團隊報道了一種通過將聚（苯乙烯磺酸）鈉鹽或甲酸鎳二水合物引入PEDOT：PSS中，并調節其表面自由能（γS）的通用界面方法。
基于HTL的最佳γS并因此改善BHJ中的面對面分子排序，提高了富勒烯和非富勒烯OSC的性能，這歸因于增加的電荷載流子遷移率和較小復合。結果發現，具有面朝上擇優取向的BHJ（PBDB-TF：PC71BM，PBDB-T：PC71BM和PBDB-TF：IT-4F）有利于具有更高γS的HTL，而具有邊緣擇優取向的BHJ（PDCDT：PC71BM，P3HT：PC71BM和PDCBT：ITIC）偏向具有較低γS的HTL?；诒砻嫘再|-形態-器件性能相關性，作者提出可通過以γS為標準選擇合適的HTL，以獲得具有擇優分子排列的BHJ。這項工作豐富了對基于各種BHJ材料的高效OSC的界面特征和形態控制的基本理解。
Wang, J., Zheng, Z., Zhang, D., Zhang, J., Zhou, J., Liu, J., Xie,S., Zhao, Y., Zhang, Y., Wei, Z., Hou, J., Tang, Z. & Zhou, H. RegulatingBulk-Heterojunction Molecular Orientations through Surface Free Energy Controlof Hole-Transporting Layers for High-Performance Organic Solar Cells. AdvancedMaterials, 2019.
DOI: 10.1002/adma.201806921
https://doi.org/10.1002/adma.201806921
8. 中科院成會明&任文才AM: 整齊排列的石墨烯納米片在石墨烯泡沫中的協同作用用于高性能導熱復合材料
石墨烯因其極高的導熱性在高性能導熱復合材料應用中顯示出巨大的潛力，但迄今為止報道的石墨烯基聚合物復合材料僅具有有限的導熱率，每1 V％石墨烯的最高導熱率增強（TCE）小于900％。中國科學院成會明和任文才團隊通過使用天然橡膠（NR）作為基質，證明了填充具有線狀整齊排列石墨烯納米片（GN）的石墨烯泡沫（GF）連續網絡是用于高性能導熱復合材料的理想填料結構。
與之前的報告形成鮮明對比的是，在低石墨烯負載下仍觀察到明顯的熱滲透。GNs/GF/NR復合材料在室溫下報告的最高TCE為8100％，石墨烯負載分數為6.2vol％，這使得TCE記錄高達1300％。進一步的分析揭示了線裝對齊排列的GNs和3D互連GF之間顯著的協同效應，其在熱滲透網絡的形成中起關鍵作用，以顯著提高復合材料的導熱性。此外，該團隊將這種復合材料用于高功率發光二極管（LED）燈中，展示了高效散熱的用途。
Zhaohong Wu, Chuan Xu, Chaoqun Ma, Zhibo Liu, Hui‐Ming Cheng, Wencai Ren. Synergistic Effect of Aligned GrapheneNanosheets in Graphene Foam for High-Performance Thermally ConductiveComposites. Advanced Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adma.201900199
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201900199
9. Etgar&孟慶波Nano Lett.：DJ結構再添一員！15.6%效率的二維鈣鈦礦太陽能電池
Lioz Etgar聯合孟慶波團隊提出了使用苯二甲基銨作為阻隔分子的Dion-Jacobson 二維鈣鈦礦。研究表明，二銨屏障分子決定鈣鈦礦層的取向，而且無需添加劑或任何額外的處理，就能夠獲得高效得2D鈣鈦礦太陽能電池。二維鈣鈦礦電池的效率可達15.6％，這是目前報道的低維鈣鈦礦的最高效率之一。與3D結構相比，2D鈣鈦礦的穩定性得到了明顯提高。
Cohen, B.-E., Li, Y., Meng, Q. & Etgar, L. Dion?Jacobson 2D perovskite solar cells based on Benzene dimethanammoniumcation. Nano Letters, 2019.
DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b00387
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.9b00387
10. ACS Energy Lett.：25.1％效率！鈣鈦礦/硅串聯太陽能電池
近日，瑞士IMT G.Nogay等人報道了基于工業耐高溫p型c-Si底部電池的單片雙端鈣鈦礦/c-Si串聯太陽能電池，具有高達25.1％穩態功率轉換效率。
Nogay，G. et al. 25.1%-Efficient Monolithic Perovskite/SiliconTandem Solar Cell Based on a p-type Mono-crystalline Textured SiliconWafer and High Temperature Passivating Contacts. ACS Energy Letters, 2019.
DOI: 10.1021/acsenergylett.9b00377
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.9b00377
11. KAUST Adv. Sci.：基于非富勒烯的有機太陽能電池的效率可能超過20％
目前，基于非富勒烯受體（NFA）的有機光伏（OPV）的效率（PCE）已超過14％(單結)和17％(雙末端串聯)。然而，增加PCE還需要更好地理解限制器件效率的因素。在此，借助于數值器件模擬器檢查單結和雙端串聯NFA基OPV電池的效率極限，該模擬器考慮了活性材料的光學性質，電荷復合效應，以及器件有源層中的空穴和電子遷移率。模擬顯示，單結NFA OPV的效率可能達到超過18％。此外，發現平衡的電子和空穴遷移率> 10-3 cm2 V-1 s-1和低的低復合速率(10-12 cm3 s-1)，單結和雙末端串聯OPV電池的PCE值超過20％和25％。該分析首次明確描述了基于NFA材料的單結和串聯OPV的實際性能指標和有用的設計規則，強調了開發這些新材料系統的必要性。
Firdaus, Y., Le Corre, V. M., Khan, J. I., Kan, Z., Laquai, F.,Beaujuge, P. M. & Anthopoulos, T. D. Key Parameters Requirements for Non-Fullerene-Based Organic Solar Cells with Power Conversion Efficiency>20%. Advanced Science, 2019.
DOI: 10.1002/advs.201802028
https://doi.org/10.1002/advs.201802028
12. ACS Nano：用于癌癥免疫治療的仿生糖基納米疫苗
癌癥免疫治療的目的是利用免疫系統來對抗惡性過程。轉化細胞表面含有多種修飾可以產生新的抗原，包括異常表達的細胞表面碳水化合物。因此，靶向腫瘤相關碳水化合物抗原(TACA)具有巨大的用于腫瘤免疫治療的潛力。N-糖基神經氨酸(Neu5Gc)是一種非人類免疫原性碳水化合物，它會在人類癌細胞上積累從而產生新的抗原。
以色列特拉維夫大學Vered Padler-Karavani教授課題組設計了一種針對Neu5Gc陽性腫瘤的腫瘤免疫治療疫苗。實驗使用αGal基因敲除的豬血紅細胞，使其在自然環境中形成表達NGpos或不表達NGneg的Neu5Gc納米疫苗。結果證明，使用NGpos糖基納米疫苗對Neu5Gc缺陷的小鼠進行免疫優化，可誘導產生一種強而持久的抗Neu5Gc IgG免疫反應。并且在體內Neu5Gc陽性腫瘤中可以檢測到抗Neu5Gc IgG抗體，腫瘤生長也被明顯抑制。
Reuven, E.M., Padler-Karavani, V. et al. Biomimetic Glyconanoparticle Vaccine for Cancer Immunotherapy. ACS Nano, 2019.
DOI: 10.1021/acsnano.8b07241
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsnano.8b07241
13. AFM：利用巰基-乙烯基化學設計樹突狀納米凝膠用于治療
瑞典皇家理工學院Michael Malkoch教授制備了一種新型的樹突狀納米凝膠材料。實驗利用樹突狀兩親性化合物基材料，即自組裝的烯丙基功能聚酯，并通過紫外引發的巰基-乙烯基化學將其與互補的單體硫醇進行簡單交聯。這種簡便的方法使得大量合成烯丙基納米凝膠前體成為可能，其尺寸范圍為190-295 nm，并且可以被用于進一步的修飾，同時保持主體的尺寸和固有特性。該納米凝膠可以作為化療藥物的載體，具有良好的生物相容性，可以實現對藥物的控制釋放，保持了良好的治療效果也降低了藥物的毒性副作用。研究也證明，該納米凝膠可以成功地將藥物遞送到三維的胰腺球狀腫瘤模型當中。
Zhang, Y.N., Malkoch, M. et al. Off-Stoichiometric Thiol-EneChemistry to Dendritic Nanogel Therapeutics. Advanced Functional Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adfm.201806693
https://doi.org/10.1002/adfm.201806693
14. AFM：多孔可植入的抗菌材料用于對感染性骨缺損進行持續性治療
北京化工大學段順、徐福建教授團隊和北京積水潭醫院陳大福教授團隊針對感染性骨缺損的治療，靈活設計并構建了一種具有可持續作用的自適應抗菌多孔植入材料。實驗將以天然骨為原料的多孔羥基磷灰石(HA)植入物為基礎，首先通過低細胞毒性的乙二胺功能化的聚(甲基丙烯酸縮水甘油酯)對其進行功能化，然后通過酸敏鍵將硫酸慶大霉素(GS)與其進行偶聯制備成智能化抗菌的HA植入物(HA GS)。GS的釋放可由細菌代謝引起的酸性環境觸發，從而產生自適應的抗菌效果。由于HA GS在中性條件下具有良好的載藥量和化學穩定性，其長期抗菌能力也十分出色。實驗在感染性骨缺損的兔模型中也證實了HA GS在體內的高效抗感染作用。這種自適應抗菌植入材料的設計和開發也將為預防和治療相關感染提供一個新的解決策略。
Jin, X., Duan, S., Chen, D.F., Xu, F.J. et al. Self-AdaptiveAntibacterial Porous Implants with Sustainable Responses for Infected Bone Defect Therapy. Advanced Functional Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adfm.201807915
https://doi.org/10.1002/adfm.201807915
