1. 戴志飛ACS Nano：基于生物發光和熒光共振能量轉移的納米氣泡超聲造影劑用于炎癥成像
炎癥是一種免疫反應，包括神經退行性疾病和癌癥等各種炎癥性疾病。利用魯米諾試劑可檢測炎癥區域內過氧化物酶(MPO)活性。然而，這種方法往外組織穿透率低且空間分辨率差。北京大學戴志飛團隊通過將生物發光共振能量轉移(BRET)和熒光共振能量轉移(FRET)相結合，制備了一種摻雜了兩種親脂染料的納米氣泡(NB)。實驗在脂多糖誘導的炎癥模型中證明了這種BRET-FRET策略能夠使得可被檢測的發射光增加24倍。此外，BRET-FRET NBs也可以利用高空間分辨率的超聲成像對灌注后的組織微血管進行成像。與市場上的超聲造影劑相比，BRET-FRET NBs具有更強的對比度增強能力。研究利用該生物熒光/超聲雙模態造影劑對乳腺癌動物模型進行了成功的顯像，且具有很好的生物安全性。這一研究通過結合生物發光成像和超聲成像的優點，有望解決炎癥成像面臨的諸多難題。
Renfa Liu, Jie Tang, Zhifei Dai. Bioluminescence Imaging of Inflammation in Vivo Based on Bioluminescence and Fluorescence Resonance Energy Transfer Using Nanobubbles Ultrasound Contrast Agent. ACS Nano. 2019
DOI: 10.1021/acsnano.8b08359
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsnano.8b08359
2. Nano Lett.：異質光子再循環和電荷擴散增強了準二維鈣鈦礦膜中的電荷傳輸
向鈣鈦礦材料中添加大的疏水性間隔陽離子顯著提高了鈣鈦礦光伏電池的環境穩定性。然而，材料內部的二維結構的相關形成可導致介電限制，高的激子結合能，寬的帶隙和有限的電荷 - 載流子遷移率。近日，牛津大學Laura M. Herz聯合南京工業大學Jianpu Wang研究團隊表明這種效應對精心制備的薄膜（基底一側準2D區域，薄膜外側附近主要是3D區域），電荷傳輸是沒有害處。當準2D或3D層被選擇性激發時，研究人員應用時間分辨光致發光和光電導光譜的組合來揭示電荷 - 載流子復合和通過膜輪廓的傳輸。通過對記錄的動力學進行建模，研究人員證明了在準2D區域內雖然電荷載流子遷移率較低，但電荷載流子向3D相的擴散導致光電導率的快速恢復，即使準2D區域最初是光激發的。 另外，源自準2D區域的藍移發射與3D鈣鈦礦的吸收光譜顯著重疊，允許高效的“異質光子再循環”。研究人員表明，這種組合完全補償了電子限制的不利影響，產生具有高效電荷傳輸性質的準2D鈣鈦礦。
Motti, S. G. Herz, L. M. Wang, J. et al. Heterogeneous Photon Recycling and Charge Diffusion Enhance Charge Transport in Quasi-2D Lead-Halide Perovskite Films. Nano Lett. 2019.
DOI:10.1021/acs.nanolett.9b01242
https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.nanolett.9b01242
3. AOM：兩步法制膜助力高效混合2D/3D鈣鈦礦LED
具有自組裝量子阱的混合2D / 3D鈣鈦礦膜顯著改善了鈣鈦礦發光二極管（PeLED）的性能。近日，IMEC Weiming Qiu聯合浙大Hongzheng Chen通過兩步法制備這種薄膜(先旋涂混合BABr和PbBr的溶液，退火完后，旋涂FABr的溶液)，并深入研究了該膜組成，形態，光電性質以及器件性能。通過優化溶液中BABr：PbBr2的比例，器件的最大外量子效率（EQE）為7.36％，在5 V時的亮度為37 720 cd m-2。性能顯著高于沒有BABr的對照組（5 V時最大EQE為2.53％，亮度為6190 cd m-2)。降該方法的進一步擴展到另一種大陽離子配體，4-氟 - 芐基溴化銨（ F-BZABr），實現最大的EQE為8.55％。這項工作表明兩步制備的混合2D / 3D鈣鈦礦有望用于高效綠色PeLED。
Yan, J. Chen, H. Qiu, W. et al. Exploiting Two‐Step Processed Mixed 2D/3D Perovskites for Bright Green Light Emitting Diodes. AOM 2019
DOI:10.1002/adom.201900465
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adom.201900465
4. 卡文迪許實驗室Nature Commun.：共軛聚合物二極管中的高遷移率，無陷阱電荷傳輸
傳統上認為共軛聚合物半導體中的電荷傳輸受限于通過顯著的能量紊亂的低遷移率方案。最近，通過開發低無序共軛聚合物在推進場效應晶體管中的載流子遷移方面取得了進展。然而，在二極管中，這些聚合物迄今未顯示出明顯改善的遷移率。在二極管中，較低的載流子濃度可用于填充狀態密度中的殘余尾狀態。卡文迪許實驗室Mark Nikolka 和Henning Sirringhaus團隊研究表明，低失調聚合物中的大量電荷傳輸受到水誘導陷阱狀態的限制，并且通過將小分子添加劑摻入聚合物薄膜中可以顯著降低它們的濃度。在摻入添加劑后，實現了類似于分子單晶的空間電荷限制電流特性，例如紅熒烯具有高達0.2 cm2/Vs的高無陷阱SCLC遷移率。
Nikolka, M.; Broch, K.; Armitage, J.; Hanifi, D.; Nowack, P. J.; Venkateshvaran, D.; Sadhanala, A.; Saska, J.; Mascal, M.; Jung, S.-H.; Lee, J. K.; McCulloch, I.; Salleo, A.; Sirringhaus, H., High-mobility, trap-free charge transport in conjugated polymer diodes. Nat. Commun. 2019, 10 (1), 2122.
Doi.org/10.1038/s41467-019-10188-y.
https://doi.org/10.1038/s41467-019-10188-y
5. AM：路易斯酸鋅Zn(C6F5)2添加助力有機晶體管的空穴遷移率超過20 cm2 V-1 s-1
有機路易斯酸三（五氟苯基）硼烷[B(C6F5)3]添加劑可提升各種光電/電子器件（包括發光二極管，太陽能電池和有機薄膜晶體管（OTFT））的操作特性和性能。然而，迄今為止大多數工作僅限于B(C6F5)3。近日，阿卜杜拉國王科技大學Alexandra F. Paterson和Thomas D. Anthopoulos研究團隊使用雙（五氟苯基）鋅[Zn(C6F5)2]作為小分子的高空穴遷移率OTFT中的替代路易斯酸添加劑。材料和器件特性的證明Zn(C6F5)2具有同時作為p-摻雜劑和微觀結構改性劑的作用。正是這些協同效應的組合導致OTFT具有21.5cm2 V-1s-1的最大空穴遷移率值。這項工作不僅突出了Zn(C6F5)2作為下一代光電子器件的有希望的新添加劑，而且為尋找高遷移率有機半導體開辟了新的途徑。
Paterson, A. P. Anthopoulos, T. D. et al. Addition of the Lewis Acid Zn(C6F5)2 Enables Organic Transistors with a Maximum Hole Mobility in Excess of 20 cm2 V?1 s?1. AM 2019.
DOI:10.1002/adma.201900871
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adma.201900871
6. 香港城市大學ACS Nano：氣-液-固直接合成全無機鈣鈦礦納米線，用于光電器件
可控合成鹵化鉛（LHP）納米結構不僅有利于基礎研究，而且還為應用提供了希望。在許多合成技術中，雖然氣-液-固（VLS）催化生長被認為是實現高質量納米結構的有效途徑，但到目前為止，由于鈣鈦礦中出現的挑戰，目前還沒有關于VLS生長的LHP納米材料合成的詳細報道。香港城市大學Johnny C. Ho團隊開發了單晶全無機鹵化鉛鈣鈦礦（即CsPbX3; X = Cl，Br或I）納米線（NW）的直接VLS生長技術。這些NW表現出高性能的光電探測，響應度超過4489 A/W，可見光的探測能力超過7.9×1012瓊斯，。還制造了基于單個CsPbX3 NW的場效應晶體管（FET），顯示出高達3.05 cm2 / Vs的優異空穴遷移率，高于其他全無機LHP器件。這項工作為進一步改善這些鈣鈦礦納米結構的利用提供了重要的思路。
Meng, Y.; Lan, C.; Li, F.; Yip, S.; Wei, R.; Kang, X.; Bu, X.; Dong, R.; Zhang, H.; Ho, J. C. Direct Vapor-Liquid-Solid Synthesis of All-Inorganic Perovskite Nanowires for High-Performance Electronics and Optoelectronics. ACS Nano 2019.
Doi:10.1021/acsnano.9b02379.
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/pdfplus/10.1021/acsnano.9b02379
7. 蔚山科學技術大學AFM：不怕水！在水中生長二維和準二維鹵化物鈣鈦礦
藍光發射二維（2D）和準二維層狀鹵化物鈣鈦礦（LHP）在固態照明應用中受到關注，但其在潮濕條件下的脆弱穩定性是實際應用中最緊迫的問題之一。由于具有水敏感性/不穩定性， 水穩定的藍光發射2D和準2D LHP目前還未報道。蔚山科學技術大學Kwang S. Kim團隊首次報道了在水中易于合成的16種有機-無機雜化化合物，并表征和光學性質。這包括2D（A'）2PbX4（A'=丁基銨，X = Cl/Br/ I）（8種化合物），3D鈣鈦礦（4）和準2D（A'）pAx-1BxX3x + 1 LHPs（4）。LHP的成分和尺寸都可以在水中調整。此外，在準2D鈣鈦礦中觀察到雙發射性質，其中兩個光致發光（PL）峰的強度由2D和3D無機層控制。即使在數月之后，Pb（OH）2保護的2D和準2D鈣鈦礦在水中也非常穩定。
Jana, A., Ba, Q., Kim, K. S., Compositional and Dimensional Control of 2D and Quasi‐2D Lead Halide Perovskites in Water. Adv. Funct. Mater. 2019, 1900966.
Doi.org/10.1002/adfm.201900966.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201900966
8. Nature Commun.：通過鈣鈦礦超穎表面，共振增強的三光子發光進行光學編碼
鹵化鉛鹵化物已成為光伏和光電器件的有希望的材料。然而，其特殊非線性特性尚未在納米光子學中得到充分利用。哈爾濱工業大學深圳研究生院 Qinghai Song, Shumin Xiao和新加坡國立大學Cheng-Wei Qiu研究了MAPbI3鈣鈦礦超穎表面及其內部非線性過程。雖然產生了三次諧波產生和三光子發光，但后者受材料損失的影響較小，并且顯著增強了60倍。相應的模擬顯示，改善是由共振增強引起的。這種共振增強的三光子發光使鈣鈦礦超穎表面有望應用于高分辨率非線性彩色納米印刷和光學編碼。僅當入射激光器處于共振時，編碼信息“NANO”才可見。非共振泵浦和單光子激發僅產生均勻的暗或光致發光背景。
Fan, Y.; Wang, Y.; Zhang, N.; Sun, W.; Gao, Y.; Qiu, C.-W.; Song, Q.; Xiao, S. Nat. Commun. 2019, 10, 2085.
Doi:10.1038/s41467-019-10090-7.
https://doi.org/10.1038/s41467-019-10090-7
9. Nature Nanotech.：二硫化物納米盤作為高折射率電介質Mie納米諧振器
單層過渡金屬二硫化物（TMDCs）可用于先進光學和電子功能的激子平臺。然而，盡管進行了大量的研究工作，但尚未廣泛認識到TMDC還具有高折射率，這種特性開辟了利用它們構建亞波長幾何模式的共振納米天線的可能。近日，查爾姆斯理工大學Mikael K?ll和Timur Shegai研究團隊展示了剝離多層WS2制成的納米盤，可支持不同的Mie共振和anapole狀態，通過改變納米盤尺寸和縱橫比，可以在可見光和近紅外范圍內調諧波長。此外，研究人員還展示了一種新的光物質相互作用 -anapole-激子極化子。研究人員認為TMDC材料各向異性和激子的存在豐富了傳統的高折射率材料和/或等離子體激元的傳統納米光子學方法。
Verre, G. K?ll, G. Shegai?, T. Transition metal dichalcogenide nanodisks as high-index dielectric Mie nanoresonators. Nature Nanotechnology 2019.
DOI:10.1038/s41565-019-0442-x
https://www.nature.com/articles/s41565-019-0442-x.pdf
10. 洪茂椿院士團隊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437 nm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‐Emitting Cs4PbBr6 Nanocrystals: Tailoring the Insulator Bandgap of 0D Perovskite through Sn Cation Doping. Adv. Mater. 2019, 1900606.
Doi.org/10.1002/adma.201900606.
