1. JACS:用于檢測癌細胞和腫瘤中溶酶體甲醛含量的雙“鎖鑰”釕復(fù)合探針
生物醫(yī)學(xué)研究表明,過量的甲醛生成是造成組織癌變、癌癥進展和轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵因素之一。響應(yīng)性分子探針可以檢測活細胞和腫瘤中溶酶體內(nèi)的甲醛,并對藥物引發(fā)的甲醛清除過程進行監(jiān)測,這也有助于未來的癌癥診斷和治療監(jiān)測。
大連理工大學(xué)張文珠團隊、袁景利團隊和昆士蘭大學(xué)張潤團隊合作報道了一種新型的基于雙“鎖鑰”策略的釕(II)復(fù)合探針Ru-FA用于體內(nèi)外甲醛檢測。由于Ru(II)中心向吸電子基團2,4-二硝基苯(DNB)的光致電子轉(zhuǎn)移(PET)過程,Ru-FA具有微弱的發(fā)光。在酸性微環(huán)境中(第二個鑰匙)的探針會與甲醛發(fā)生特異性反應(yīng)(第一個鑰匙),Ru- FA會裂解產(chǎn)生DNB并且生成一種發(fā)射性的Ru-NR絡(luò)合物。光譜分析表明,Ru-FA可作為測定人體血清和小鼠器官中甲醛含量的探針,進而實現(xiàn)對活細胞溶酶體中甲醛的發(fā)光成像、腫瘤內(nèi)源性甲醛的成像、小鼠體內(nèi)甲醛清除過程的監(jiān)測和對腫瘤及其他器官中甲醛的檢測。
Liu, C.L., Zhang, R., Zhang, W.S., Yuan, J.L.et al. A “Dual-key-and-lock” RutheniumComplex Probe for Lysosomal Formaldehyde in Cancer Cells and Tumors. Journal of the American Chemical Society, 2019.
DOI: 10.1021/jacs.8b13898
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.8b13898
2. JACS:一種合成功能介孔碳納米球的通用方法
功能介孔碳材料因其卓越的特性而引起廣泛關(guān)注。然而,控制合成孔徑可調(diào)、小粒徑、良好的功能設(shè)計和形貌均勻的功能介孔碳材料仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。近日,復(fù)旦大學(xué)趙東元和李偉團隊報道了一種通用的合成均一,可調(diào)孔徑大(5-37 nm)的N-摻雜的介孔碳納米球的納米乳液組裝方法。
作者發(fā)現(xiàn),有機分子(例如:1,3,5-三甲基苯,TMB)不僅對孔隙大小起著重要的作用,而且對軟模板和碳前驅(qū)體的界面相互作用有巨大的影響。因此,在乙醇/水體系中獲得普朗尼克F127/TMB/多巴胺納米乳液,該乳液中多巴胺聚合成高度均勻的聚合物納米球,形成具有新穎結(jié)構(gòu)的N-摻雜碳納米球。該方法得到的均一的樹枝狀介孔碳納米球具有超大孔隙(~37 nm),小粒徑(~128 nm),高比表面(~635 m2g-1),高N含量(~6.8%),且在堿性溶液中ORR具有高的電流密度和耐久性。
Liang Peng, Wei Li,* Dongyuan Zhao,* et al. AVersatile Nanoemulsion Assembly Approach to Synthesize Functional MesoporousCarbon Nanospheres with Tunable Pore Sizes and Architectures. Journal of theAmerican Chemical Society, 2019.
DOI: 10.1021/jacs.9b02091
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.9b02091
3. JACS:一維錫基鈣鈦礦的壓力誘導(dǎo)發(fā)射
低維鹵化物鈣鈦礦容易受到與量子限域效應(yīng)相關(guān)的結(jié)構(gòu)變形的影響。C4N2H14SnBr4錫基鈣鈦礦是一種獨特的一維(1D)結(jié)構(gòu),其中共邊八面環(huán)溴化物鏈[SnBr42-]∞被有機陽離子C4N2H142+包圍,形成核-殼量子線。在高壓下表現(xiàn)出一些不尋常的現(xiàn)象。吉林大學(xué)Guanjun Xiao和 Bo Zou課題組成功地實現(xiàn)了C4N2H14SnBr4中的壓力誘導(dǎo)發(fā)射(PIE)。觀察到的PIE與由結(jié)構(gòu)相變引起的[SnBr6]4-八面體的變形密切相關(guān)。因此,扭曲的[SnBr6]4-八面體將通過提升自陷態(tài)的去激活能來促進自陷激子(STE)的輻射復(fù)合。研究表明,增強的躍遷偶極矩和STE的結(jié)合能增加是顯著的PIE的主要原因。
Shi,Y., Ma, Z., Zhao, D., Chen, Y., Cao, Y., Wang, K., Xiao, G. & Zou, B.Pressure-Induced Emission (PIE) of One-Dimensional Organic Tin Bromide Perovskites. Journal of the American Chemical Society, 2019.
DOI:10.1021/jacs.9b02568
https://doi.org/10.1021/jacs.9b02568
4. JACS:InP基,高效無鎘鉛量子點發(fā)光二極管
彭笑剛聯(lián)合金一政課題組化學(xué)計量控制了InP/ZnSe/ZnS核/殼/殼量子點(QD)的核和殼區(qū)域,以顯著提高其性能,并接近目前最佳的基于CdSe的QD的性能。得到的QD具有近100%的光致發(fā)光(PL)量子產(chǎn)率(QY),單指數(shù)衰減動態(tài)和窄線寬。具有InP/ZnSe/ZnS QD作為發(fā)射極的量子點發(fā)光二極管(QLED)的外部峰值QY為12.2%,最大亮度>10,000 cd m-2,遠超過文獻報道的無Cd/Pb的QLEDs。該研究為無Cd/Pb量子點的光學(xué)和光電子材料提供了一條新途徑。
Li,Y., Hou, X., Dai, X., Yao, Z., Lv, L., Jin, Y. & Peng, X.Stoichiometry-controlled InP-based quantum dots: synthesis, photoluminescence,and electroluminescence. Journal of the American Chemical Society, 2019.
DOI:10.1021/jacs.8b12908
https://doi.org/10.1021/jacs.8b12908
5. Angew:具有結(jié)構(gòu)可變形二級結(jié)構(gòu)單元的本征白光發(fā)光金屬有機框架
金屬-有機骨架(MOF)中的二級結(jié)構(gòu)單元通常是明確定義的金屬-氧代簇或具有非常有限的結(jié)構(gòu)應(yīng)變的鏈。近日,同濟大學(xué)Honghan Fei研究團隊將結(jié)構(gòu)可變形的haloplumbate單元成功地摻入到MOF。所得到的材料是一類罕見的Isoreticular MOF,表現(xiàn)出大斯托克斯偏移的寬帶白光發(fā)射,這可能是由可變形的Z字形鏈[Pb2X3]+(X = Cl/Br/ I)中的電子-聲子耦合的自陷激子引起的。而具有高對稱性,穩(wěn)健的haloplumbate鏈的MOF僅表現(xiàn)出窄的UV-藍光發(fā)射?;贛OF的本征白光光電發(fā)射器的晶體工程與有機-無機雜化鈣鈦礦相比具有高穩(wěn)定性/可調(diào)性優(yōu)勢。
Peng, C. et al. Intrinsic White-Light-EmittingMetal-Organic Frameworks with Structurally Deformable Secondary BuildingUnits. Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI:10.1002/ange.201903665
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/ange.201903665
6. Angew:親金相互作用輔助Au團簇自組裝成納米帶增強熒光
親金相互作用(Au(I)···Au(I))對許多金(I)化合物超分子自組裝至關(guān)重要。近日,新加坡國立大學(xué)謝建平和Qiaofeng Yao等多團隊合作,報道了利用親金相互作用來實現(xiàn)超小金納米顆?;蚣{米團簇(NCs, <2 nm,[Au25(SR)18]-為模型團簇)的自組裝。作者對[Au25(SR)18]-團簇的表面結(jié)構(gòu)進行重建,使得短的SR-[Au(I)-SR]2變成長的SR-[Au(I)-SR]x (x> 2)訂書針結(jié)構(gòu),這一過程增加了表層Au(I)的含量,為定向親金相互作用提供了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),促使Au NCs在溶液中自組裝成納米帶。更有趣的是,Au NCs組裝成納米帶后,其緊湊的結(jié)構(gòu)和有效的親金相互作用增強了熒光強度,在室溫下絕對量子產(chǎn)率可到6.2%。
Zhennan Wu, Qiaofeng Yao*, Jianping Xie,* etal. Aurophilic Interaction Assisted Self-Assembly of Gold Nanoclusters into Nanoribbons with Enhanced Luminescence. Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201903584
https://doi.org/10.1002/anie.201903584
7. Angew:氮摻雜碳包覆的子彈狀Cu9S5中空顆粒用于鈉離子電池
樓雄文課題組展示了以子彈狀ZnO顆粒做模板,合成了氮摻雜碳包覆的子彈狀Cu9S5空心顆粒(Cu9S5@NC)。由于其獨特的結(jié)構(gòu)和組成優(yōu)勢,該材料具有優(yōu)異的儲鈉性能:高的倍率和超穩(wěn)定的循環(huán)性能。
合成:首先制備子彈狀ZnO固體顆粒,然后進行簡單的陰離子交換過程以獲得空心子彈狀ZnS。在聚多巴胺(PDA)包覆和隨后的碳化處理之后,獲得氮摻雜碳包覆的ZnS(ZnS@NC)子彈狀中空顆粒。通過隨后的陽離子交換過程將空心子彈狀ZnS@NC進一步轉(zhuǎn)化為空心子彈狀Cu9S5@NC。
Yongjin Fang, Xin-Yao Yu, and Xiong Wen (David)Lou*. Bullet-like Cu9S5 Hollow Particles Coated with Nitrogen-Doped Carbon for Sodium-Ion Batteries. Angewandte Chemie InternationalEdition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201902988
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201902988
8. Angew:可逆鈉金屬電極—氟化物必需的相界面成分嗎?
堿金屬是實現(xiàn)可逆電池的理想負極材料。利用含氟電解質(zhì)實現(xiàn)富含氟化物的界面被視為高效利用堿金屬負極的關(guān)鍵,但其可逆的電化學(xué)沉積/剝離反應(yīng)尚未實現(xiàn)。在本文中,研究人員反其道而行之,報道了一種不含氟的電解質(zhì)并將其用于鈉金屬電池。這種四乙基硼酸鈉/單乙交酯電解質(zhì)能夠使得金屬鈉在300個沉積-剝離循環(huán)過程中保持高達99.85%的庫倫效率。更重要的是,電極界面主要由碳、氧、鈉等元素組成而不含氟,但是仍然能夠保持良好的穩(wěn)定性和更低的界面阻抗。該工作為穩(wěn)定堿金屬負極界面指明了方向。
Kyosuke Doi et al. Reversible Sodium Metal Electrodes: Is Fluorine an Essential Interphasial Component? Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/ange.201901573
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ange.201901573?af=R
9. AM:Co-Nx-C位點和含氧官能團協(xié)同作用助力H2O2高效電合成
H2O2是許多化學(xué)反應(yīng)常用的綠色氧化劑,電催化還原O2是一條環(huán)保的制H2O2的途徑。然而,氧氣還原反應(yīng)(ORR)動力學(xué)緩慢,且多數(shù)電催化劑還原O2主產(chǎn)物為H2O。近日,清華大學(xué)張強團隊提出了一種協(xié)同策略用于制備高ORR活性和高H2O2選擇性電催化劑。作者合成了Co-Nx-C位點和含氧官能團共修飾C基電催化劑(Co-POC-O),實驗發(fā)現(xiàn),該催化劑能高效電合成H2O2,在O2飽和的0.10 M KOH溶液中選擇性高達80%,ORR電位在1 mA cm?2時為0.79 V(相對于RHE)。進一步機理研究表明,Co-Nx-C位點和含氧官能團分別對電催化生成H2O2的活性和選擇性起著重要的作用。
Bo-Quan Li, Qiang Zhang*, et al. Electrosynthesis of Hydrogen Peroxide Synergistically Catalyzed byAtomic Co-Nx-C Sites and Oxygen Functional Groups in Noble-Metal-Free Electrocatalysts. Advanced Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adma.201808173
https://doi.org/10.1002/adma.201808173
10. AM:NiS納米點優(yōu)化NiTe納米陣列界面電子結(jié)構(gòu)提高OER性能
界面工程是調(diào)控材料物理和化學(xué)性質(zhì)的重要策略。然而,構(gòu)建明確的能高效OER的納米界面仍然是一個挑戰(zhàn)。近日,中山大學(xué)李光琴等多團隊合作,制備了負載在泡沫Ni上的十字柱狀NiTe納米陣列,并通過離子交換構(gòu)建了NiTe/NiS納米界面。實驗發(fā)現(xiàn),NiTe/NiS催化劑具有高的OER性能,在1.0 M KOH中,電流密度為100 mA cm?2時,過電位僅257 mV,Tafel為49 mVdec?1。進一步理論計算和實驗研究表明,納米界面上強的電子相互作用誘導(dǎo)電子結(jié)構(gòu)調(diào)整,優(yōu)化了*OOH中間體結(jié)合能,從而提高了OER性能。
Ziqian Xue, Guangqin Li*, et al. Interfacial Electronic Structure Modulation of NiTe Nanoarrayswith NiS Nanodots Facilitates Electrocatalytic Oxygen Evolution. Advanced Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adma.201900430
https://doi.org/10.1002/adma.201900430
11. AM綜述:調(diào)節(jié)有機/聚合物光學(xué)試劑的光物理性質(zhì)用于癌癥光學(xué)診療
光學(xué)試劑的光物理性質(zhì)與其生物醫(yī)學(xué)功能和效率密切相關(guān)。南開大學(xué)丁丹教授團隊綜述了有關(guān)有機/聚合物光學(xué)試劑的最新研究進展;主要介紹了通過調(diào)整這些試劑的光物理性質(zhì)以實現(xiàn)更好的癌癥光學(xué)診療應(yīng)用的策略;討論了通過納米工程和分子設(shè)計兩種方法來優(yōu)化其生物醫(yī)學(xué)功能的具體方法。
Chen, H., Ding, D. et al. Regulating the Photophysical Property of Organic/Polymer Optical Agents for Promoted Cancer Phototheranostics. Advanced Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adma.201806331
https://doi.org/10.1002/adma.201806331
12. Adv. Sci.:各向異性等離子體金屬異質(zhì)結(jié)構(gòu)作為診療納米平臺
開發(fā)可同時進行近紅外(NIR)熒光成像和光學(xué)治療的診療平臺具有重要意義。中科院長春應(yīng)化所張海元研究員團隊制備了一種各向異性等離子體金屬異質(zhì)結(jié)構(gòu),即兩端沉積鉑的金納米棒(PEANRs),其在808納米激光輻照下可以有效地產(chǎn)生熱電子,這些熱電子會通過電子-聲子弛豫釋放熱量,隨后通過化學(xué)轉(zhuǎn)化形成活性氧,因此具有良好的光熱和光動力性能。同時,PEANRs的電磁場也可以將能量轉(zhuǎn)移到鄰近的聚乙二醇(PEG)連接的近紅外熒光團(CF)上,從而顯著地放大CF-PEA NRs的近紅外熒光。
實驗進一步將i-motif DNA/Nrf2 siRNA嵌合體與其相連接得到CF5k-bPEA@siRNANRs,發(fā)現(xiàn)可以其可有效抑制細胞的抗氧化防御和耐高熱效應(yīng),具有很好的近紅外熒光成像和808納米激光激活的光熱-光動力治療能力,體內(nèi)效果也十分顯著。
Chang, Y.,Zhang, H.Y. et al. Anisotropic Plasmonic Metal Heterostructures as Theranostic Nanosystems for Near Infrared Light-Activated Fluorescence Amplifcation and Phototherapy. Advanced Science, 2019.
DOI:10.1002/advs.201900158
https://doi.org/10.1002/advs.201900158
13. ACS Photonics:Mn摻雜實現(xiàn)兼具高效、穩(wěn)定的鈣鈦礦LED(紅、綠、藍)
近日,哈佛大學(xué)羅蘭研究所Daniel N. Congreve研究團隊通過Mn摻雜體相鈣鈦礦薄膜制備了高亮度、高效率、器件操作穩(wěn)定性優(yōu)異的紅、綠、藍鈣鈦礦LED。比較吸引人的是所制備的天藍色鈣鈦礦LED亮度達到11800 cd m-2,器件操作壽命達到20 min。研究人員指出,Mn摻雜是一種非常有效提高器件效率和穩(wěn)定性的策略。
Gangishetty,M. K. et al. Mn2+ Doping Enhances the Brightness, Efficiency, and Stability of Bulk Perovskite Light-Emitting Diodes. ACS Photonics, 2019.
DOI: 10.1021/acsphotonics.9b00142
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsphotonics.9b00142
14. AFM: 導(dǎo)電CoOOH作為無碳硫固定化劑制備鋰硫電池用硫基復(fù)合材料
鋰硫電池被視為最有前景的新一代儲能器件之一。而以輕質(zhì)和非極性多孔碳材料為硫載體的低硫含量和振實密度,嚴(yán)重阻礙了實際重量能量密度和體積能量密度的應(yīng)用和商業(yè)化。在本文中,研究人員首次將導(dǎo)電CoOOH用作無碳固定化劑來組裝鋰硫電池正極材料。
CoOOH不僅是一種具有高電子電導(dǎo)率的儲硫載體,同時對于可溶多硫化鋰的轉(zhuǎn)化反應(yīng)具有顯著的電催化作用。在高達91.8%的超高硫含量和1.26 g/cm3的振實密度下,這種S/CoOOH復(fù)合電極在0.1C的電流密度下質(zhì)量容量和體積容量分別高達1199.4 mAh/g和1511.3 mAh/cm3。同時,硫復(fù)合正極在1C的倍率下具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性,循環(huán)500周平均每周衰減0.09%。該工作為實現(xiàn)鋰硫電池的高質(zhì)量比能量、體積比能量以及優(yōu)異電化學(xué)性能的結(jié)合提供了典范。
Zhengyu Wang et al. Conductive CoOOH as Carbon-Free Sulfur Immobilizer to Fabricate Sulfur‐Based Composite for Lithium-SulfurBattery. Advanced Functional Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adfm.201901051
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201901051