1. Nature Commun.：具有遷移邊緣量化的ZnO復合納米層實現多值邏輯晶體管
近日，德克薩斯大學Kyeongjae Cho和漢陽大學Myung Mo Sung研究團隊提出了一種基于氧化鋅復合納米層的量子限制傳輸，其具有遷移率邊緣量化的導電狀態，并可應用于開發具有穩定中間態的多值邏輯晶體管。具有嵌入非晶氧化鋅區域中的氧化鋅量子點的復合納米層在遷移率邊緣處產生量化的導電狀態，研究人員將其稱為“遷移率邊緣量化”。由于其低的狀態密度，獨特的量化導通狀態有效地限制了載波的占用數量，使得電流飽和。研究人員通過應用由氧化鋅復合納米層和有機勢壘組成的混合超晶格作為晶體管中的溝道來實現多值邏輯晶體管。此外，由于復合納米層中量子化導電態的電流飽和，超晶格溝道產生多個狀態，所制備的多值晶體管具有優異的性能特性，運行穩定可靠，無電流波動，可調節多級狀態。
Lee, Y. Cho, K. Sung, M. M. et al. ZnOcomposite nanolayer with mobility edge quantization for multi-value logictransistors. Nature Communications, 2019.
DOI: 10.1038/s41467-019-09998-x
https://www.nature.com/articles/s41467-019-09998-x
2. Nature Commun.：量化限制電池電極倍率性能的因素
電池的一個缺點是隨著充/放電倍率的增加，電荷存儲容量迅速下降，倍率性能與電極和電解質中的電荷/離子運動的時間尺度有關。然而，目前沒有通用的擬合模型將容量-率數據與電極/電解質的性質聯系起來。
都柏林圣三一學院Jonathan N. Coleman課題組開發了一個半經驗公式，它可以擬合容量與倍率數據，輸出三個完全描述倍率性能的參數。最重要的是與充/放電相關的時間，其可通過各種倍率限制過程通過第二等式與電極/電解質參數相關聯。將這些方程擬合到~200個數據集，得出諸如擴散系數或電解質電導率的參數，可以顯示在給定情況下哪些限速過程占主導地位，促進電池的合理設計和優化。此外，該模型預測鋰/鈉離子電池的倍率上限，產生的值與文獻中的電極一致。
Ruiyuan Tian, Sang-Hoon Park, Paul J. King,Graeme Cunningham, Jo?o Coelho, Valeria Nicolosi & Jonathan N. Coleman.Quantifying the factors limiting rate performance in battery electrodes. NatureCommunications, 2019.
DOI: 10.1038/s41467-019-09792-9
https://www.nature.com/articles/s41467-019-09792-9
3. Nature Commun.：Na摻雜Ru鈣鈦礦結構電催化劑提高酸性介質中析氧活性和耐久性
設計高性能的H2O/O2互轉化催化劑是電催化用于可再生能源的主要挑戰之一。SrRuO3能在低電位下(約1.35 VRHE)催化析氧反應(OER)，但該催化劑的耐久性較差。近日，加泰羅尼亞石油研究所María Retuerto、Sergio Rojas與巴塞羅那大學FedericoCalle-Vallejo等多團隊合作，報道了Na摻雜Ru鈣鈦礦結構催化劑提高了酸性介質中OER的活性和耐久性。
DFT計算表明，SrRuO3催化劑與反應中間體的結合過于緊密，而Na摻雜量在~0.125范圍內幾乎可以達到最佳的OER活性。Na摻雜增加了Ru的氧化態，從而使O的p帶和Ru的d帶中心發生正向位移，削弱了釕的吸附鍵。摻Na鈣鈦礦結構的耐久性能的提高，伴隨著更穩定的Ru中心（氧化態略高、溶出勢大、表面能低、RuO6八面體畸變變小）。
María Retuerto*, Federico Calle-Vallejo*,Sergio Rojas*, et al. Na-doped ruthenium perovskite electrocatalysts withimproved oxygen evolution activity and durability in acidic media. NatureCommunications, 2019.
DOI: 10.1038/s41467-019-09791-w
https://www.nature.com/articles/s41467-019-09791-w
4. AM：從不發光到藍色發光的Cs4PbBr6納米晶
洪茂椿院士和劉永升等人提出了一種簡單但有效的Sn陽離子摻雜策略，以制備藍色光譜區域中0D Cs4PbBr6鈣鈦礦納米晶體（NCs）。該方法使得理論上不發光的0D Cs4PbBr6鈣鈦礦型NCs（絕緣體帶隙，≈3.96 eV）在437nm左右具有超長藍光發射（≈2.87 eV，半高全寬，12nm）。
Zou, S., Liu, C., Li, R., Jiang, F., Chen, X.,Liu, Y., Hong, M. From Nonluminescent to Blue‐EmittingCs4PbBr6 Nanocrystals: Tailoring the Insulator Bandgap of 0D Perovskite throughSn Cation Doping. Advanced Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adma.201900606
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201900606
5. AM：超薄層狀四方與非層狀六方CoSe納米片的相調諧合成
過渡金屬雙鹵代物的多種結構相因其可調的化學和電子性質而引起廣泛關注。近日，湖南大學段曦東與加州大學洛杉磯分校段鑲鋒等多團隊合作，報道了一種制備結構相可調的超薄CoSe納米板的化學氣相沉積方法。
通過對生長溫度的精確調控，可以選擇性地制備出厚度分別為2.3nm和3.7 nm的二維層狀四方CoSe納米片和非層狀六角形CoSe納米片。x射線衍射、透射電鏡和選定區域電子衍射研究表明，這兩種納米片都是高質量的單晶。電輸運研究表明，正方和六方CoSe納米片均具有較強的厚度可調電性能和優良的擊穿電流密度。2D六方CoSe納米片顯示出金屬性，其導電率高達6.6×105 S m?1，擊穿電流密度高達3.9×107 A cm?2；而四方CoSe納米片具有稍低的導電率8.2×104 S m?1，在較低的場具有角相關磁電阻和弱反局域效應。
Huifang Ma, Xidong Duan,* Xiangfeng Duan*, etal. Phase-Tunable Synthesis ofUltrathin Layered Tetragonal CoSe and Nonlayered Hexagonal CoSeNanoplates. Advanced Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adma.201900901
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201900901
6. Angew：通過鹵化物取代提高鋰超離子的擴散率和電導率
滑鐵盧大學Linda F. Nazar課題組報道了在argyrodite Li6PS5Cl系列中發現了一種新的富含鹵化物的固溶體相Li6-xPS5-xCl1+x，并結合EIS、中子衍射、7Li MAS NMR和PFG NMR揭示了增加Cl-/S2-的比值對晶格中鋰離子擴散系數有顯著的影響作用。固溶體狀態極限的相Li5.5PS4.5Cl1.5在298 K時的Li+電導率最高，為9.4±0.1 mS cm-1，比相同條件下制備的Li6PS5Cl高約4倍，且低活化能（Ea）為0.29 eV，對其燒結會得到更高的電導率12±0.2 mS cm-1。7Li PFG NMR和MASNMR研究揭示了潛在的化學反應。由于二價S2-被一價Cl-取代，引起了Li+陽離子與周圍陰離子骨架之間的相互作用減弱，同時能夠增加位點紊亂程度和更高的鋰空位數。
Parvin Adeli, J. David Bazak, Kern Ho Park,Ivan Kochetkov, Ashfia Huq, Gillian R. Goward, Linda F. Nazar. Boostingsolid-state diffusivity and conductivity in lithium superionic argyrodites byhalide substitution. Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201814222
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201814222
7. Angew：水做氧和氫源用于成對電催化氧化和氫化有機物
用水作氧和氫源將有機物成對氧化和氫化成有價值的化學品，對發展綠色化學合成具有重要的意義。近日，瑞典皇家理工學院孫立成等受Ni基材料電催化水氧化活性Ni3+中間體的啟發，制備了NiBx催化劑并用H2O做氧源對各種有機物進行氧化。NiBx催化劑被進一步同時用做陰極和陽極，并用水做氧和氫源，對有機物進行氧化和氫化。實驗發現，NiBx催化劑可實現將5-羥甲基糠醛氧化成2,5-呋喃二甲酸的轉化率和選擇性均≥99%，同時將4-硝基酚加氫成4-氨基苯酚。
Peili Zhang, Licheng Sun,* et al. Paired electrocatalytic oxygenation and hydrogenation of organicsubstrates using water as oxygen and hydrogen source. Angewandte Chemie InternationalEdition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201903936
https://doi.org/10.1002/anie.201903936
8. Angew：卟啉納米籠組成的單分子納米顆粒用于腫瘤診療
單分子納米粒子(SMNPs)可將成像和治療功能集合于一體，具有良好的生物相容性、高穩定性、更長的血液循環半衰期和較好的腫瘤積累等優點，在腫瘤診療領域具有十分突出的優勢。美國國立衛生研究院陳小元團隊和杭州師范大學李世軍團隊合作制備了一種復雜的卟啉納米材料，同時對該材料進行了進一步的功能化來制備SMNPs(porSMNPs)，并將其作為腫瘤診療平臺。正電子發射層析成像證明了該porSMNPs具有良好的血液循環時長和在腫瘤部位的積累效率，這可歸因于porSMNPs所具有的良好EPR效應。此外，其具有的籠形結構也可通過抑制π-π堆積相互作用來顯著地提高porSMNPs的光敏劑性能，實現高效無復發的腫瘤光動力治療。
Guocan Yu, Tian-Yong Cen, Zhimei He, ShijunLi, Sheng Wang, Xiaoyuan Chen, et al. Porphyrin Nanocage-Embedded SingleMolecular Nanoparticle as Cancer Nanotheranostics. Angewandte ChemieInternational Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201903277
http://dx.doi.org/10.1002/anie.201903277
9. Angew：仿生配位納米平臺用于對藥物-基因進行組合包封和遞送
如何將核酸治療藥物與小分子藥物在單一納米顆粒中進行具有特定比例地，高效率地同時包封仍然是藥物-基因協同遞送研究所面臨的主要障礙。受自然生物礦化過程的啟發，國家納米科學中心李樂樂團隊設計了一種簡單通用的仿生納米平臺用于實現核酸治療藥物(G3139)和化療藥物阿霉素(DOX)的系統協同遞送。
實驗利用G3139、DOX和Fe(II)離子的超分子自組裝和多種配位相互作用，合成了一種新的共遞送體系，并對其進行表面礦化。所得到的核殼納米粒子具有均勻的尺寸、明確的納米球體結構、超高的載藥效率以及可以對其中兩種治療試劑的比例進行精確地調整等優點。結果證明，該遞送系統可以有效地在腫瘤內積累進而可利用磁共振成像進行監測，同時也可有效抑制腫瘤生長，且全身毒性很低。這一研究也為臨床應用藥物基因組合的成像引導下給藥提供了一種新的策略。
Bei Liu, Lele Li, et al. A Biomimetic CoordinationNanoplatform for Controlled Encapsulation and Delivery of Drug-GeneCombinations. Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201903417
http://dx.doi.org/10.1002/anie.201903417
10. Angew：利用類谷胱甘肽過氧化物酶的熒光開關去探測活細胞中硒酸的形成
谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)是一種硒酶，可保護細胞免受氧化損傷。雖然硒代亞磺酸(-SeO2H)已被認為是會在氧化應激中形成的酶，但是這種物質還沒有在細胞被中發現。印度科技學院Govindasamy Mugesh團隊首次報道了使用具有萘酰亞胺熒光團和氧化還原活性的依布硒啉類似物探針可以監測活細胞中硒代亞磺酸的形成。該探針可與H2O2反應生成具有高熒光的硒代亞磺酸。這是由于-SeO2H基團的吸電子特性和強的硒氧相互作用可以阻止光誘導的電子轉移，進而產生熒光。
Harinarayana Ungati, Govindasamy Mugesh, etal. Probing the formation of a Seleninic Acid in Living Cells by a FluorescenceSwitching of a Glutathione Peroxidase Mimetic. Angewandte Chemie InternationalEdition, 2019.
DOI: 10.1002/anie.201903958
http://dx.doi.org/10.1002/anie.201903958
