1. Science：位點選擇性酶促C-H酰胺化，合成多種內酰胺
酶的特異性強是因為它們的活性位點受到限制。在適當的進化壓力下，它們可以用來區分相似的底物或區分同一底物上的不同位置。加州理工學院Frances H. Arnold（2018諾貝爾化學獎得主）團隊利用定向進化技術產生了細胞色素P450變異體，這些變異體靶向底物中不同的C-H鍵，形成大小不一的內酰胺環。這種酶將酰胺化作用導向所需的位置，同時防止其他副反應。
圖：血紅蛋白催化的分子內C-H酰胺化反應。
Inha Cho, Zhi-Jun Jia, Frances H. Arnold.Site-selective enzymatic C?Hamidation for synthesis of diverse lactams. Science, 2019.
DOI: 10.1126/science.aaw9068
https://science.sciencemag.org/content/364/6440/575
Science同期Perspective：
Lorna J. Hepworth, Sabine L. Flitsch. Remotecontrol with engineered enzymes. Science, 2019.
DOI: 10.1126/science.aax3335
https://science.sciencemag.org/content/364/6440/529
2. Nature Commun.：簡單的非稠環電子受體，用于高效穩定的有機太陽能電池
有機半導體結構設計的靈活性賦予有機太陽能電池（OSC）不僅具有很強的功能可調性，而且具有很高的實際應用潛力。浙江大學Chang-Zhi Li通過從單個芳香單元的兩步合成開發簡單的非稠環電子受體，并用于構建有效的OSC。在非共價相互作用下，這些可旋轉的非稠環受體（在溶液中）允許在凝聚的固體中轉變成平面和可堆疊的構象，促進受體不僅可行的溶液加工性，而且還具有優異的膜特性。在由簡單混合物組成的單一和串聯OSC中，可以實現10.27％和13.97％的效率。在連續光照下，非稠環受體及其基于OSC表現出良好的穩定性。該研究為簡單有效的電子受體結構設計提供新的思路。
Yu, Z.-P. et al. Simple non-fused electron acceptors for efficient and stable organic solar cells. Nature Communications,2019.
DOI: 10.1038/s41467-019-10098-z
https://www.nature.com/articles/s41467-019-10098-z
3. Nature Commun.：MOFs光催化殺菌，凈化空氣！
空氣過濾是被動污染控制的重要方法。然而，大多數商用空氣凈化設備都依賴于密集的濾嘴，它們具有良好的顆粒物(PM)去除能力，但生物殺滅效果較差。近日，北京理工大學Bo Wang、Xiaojie Ma團隊發現了一系列具有光催化殺菌性能的金屬有機框架（MOFs）。實驗發現，ZIF-8在模擬太陽照射后2小時內，在鹽水中可使大腸桿菌(E. coli)幾乎完全失活(>99.9999%失活效率)。機理研究表明，通過配體金屬電荷轉移(LMCT)，光電子被捕獲在ZIF-8 Zn+中心，然后生成氧還原相關活性氧物種(ROS)，是主要的消毒機制。用ZIF-8制備的空氣纖維具有良好的綜合污染控制性能，30分鐘內對空氣中的細菌具有>99.99%的光催化殺滅效率，對顆粒物的去除率也可達97%。
Ping Li, Xiaojie Ma*, Bo Wang*, et al.Metal-organic frameworks with photocatalytic bactericidal activity for integrated air cleaning. Nature Communications, 2019.
DOI: 10.1038/s41467-019-10218-9
https://www.nature.com/articles/s41467-019-10218-9
4. Acc. Chem. Res.：MOFs薄膜的可控合成及其在環境污染控制領域的應用
金屬有機骨架(MOFs)是一類新興的多孔無機有機混合晶體材料，在氣體儲存與分離、多相催化、傳感、藥物釋放、環境凈化等方面具有重要的應用前景。近日，北京理工大學王博團隊綜述了其課題組近年來可控合成MOFs薄膜的研究進展，重點介紹了合成后聚合、原位交織、無溶劑熱壓等方法；然后總結了MOFs薄膜在環境污染控制領域應用，包括PM去除、有害氣體去除、水凈化處理等；最后進行了總結與展望。
XiaojieMa, Bo Wang*, et al. Metal?Organic Framework Films and Their Potential Applications in Environmental Pollution Control. Accountsof Chemical Research, 2019.
DOI: 10.1021/acs.accounts.9b00113
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.accounts.9b00113
5. Nano Lett.：協同催化增強聲動力和光熱治療癌癥
超聲(US)觸發聲動力治療(SDT)作為一種非侵入性的治療方式，可以克服傳統光動力治療(PDT)在抗癌應用的不足，具有廣闊的應用前景。然而，在無氧(O2)輔助的條件下，SDT的療效仍不能令人滿意。因此開發基于SDT的協同治療模式的還有很大的探索空間。
中科院長春應化所程子泳團隊和林君團隊合作設計了一種由中空半導體CuS和貴金屬鉑組成的新型Pt-CuS Janus材料。該材料的空腔較大，可用于負載聲敏劑分子以實現SDT。此外，Pt組分不僅可以提高CuS的光性能，而且還使得該材料擁有納米酶的活性，可催化分解過氧化氫(H2O2)來產生氧氣，可以克服腫瘤乏氧和增加SDT誘導的活性氧(ROS)產生。并且在808nm激光照射下，Pt-CuS產生的熱量也可以提高Pt的催化活性來進一步改善SDT的療效。而包覆在Janus材料周圍的熱敏共聚物可以作為一個智能開關去調節Pt的催化能力和控制TAPP的釋放，對調節治療效果也有顯著作用。
實驗結果表明這種協同催化模式可以同時提高SDT和光熱治療的效率，可以實現對腫瘤的完全治愈，無明顯復發，同時也具有較高的治療生物安全性。此外，該Pt-CuS Janus材料也是一種很好的光聲(PA)和近紅外熱成像造影劑。
Shuang Liang, Ziyong Cheng, Jun Lin, et al. Synergistic Catalysis-Enhanced Sonodynamic and Photothermal CancerTherapy. Nano Letters, 2019.
DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b01595
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.nanolett.9b01595
6. Adv. Sci.：基于菌綠素的MOF納米片用于光聲成像指導的高效光動力治療
乏氧腫瘤微環境是降低傳統光動力治療(PDT)效果的重要因素。北京科技大學孟祥丹團隊、楊洲教授團隊和董海峰教授團隊合作設計了由菌綠素配體和Hf6(μ3-O)4(μ3-OH)4簇組成的多功能MOF納米片(DBBC-UiO)。DBBC-UiO可以在750納米激光照射下利用I類機理產生大量的超氧化物陰離子自由基(O2??)，其中的一部分O2??會通過超氧化物歧化酶(SOD)介導的催化反應轉換成高毒性的羥基自由基(OH?)和氧氣(O2)，進而改善乏氧微環境并提高O2??的產率。
由于這種協同反應的存在，DBBC-UiO在體外對癌細胞的殺傷率可達到91%，并在體內可以對乏氧實體腫瘤進行高效的治療。此外，它還可用于對癌癥進行光聲成像(PAI)的診斷。由于這種DBBC-UiO納米材料可充分利用750納米激光的超強穿透深度，并具有獨特的抗乏氧性能，它也為PDT治療臨床乏氧腫瘤提供了新的策略。
Kai Zhang,Zhou Yang, Haifeng Dong, et al. A Bacteriochlorin-Based Metal–Organic Framework Nanosheet Superoxide Radical Generator for Photoacoustic Imaging-Guided Highly Effcient Photodynamic Therapy. Advanced Science, 2019.
DOI:10.1002/advs.201900530
https://doi.org/10.1002/advs.201900530
7. Adv. Sci.：噻吩-2-乙胺制備2D/3D鈣鈦礦
復旦大學梁子騏聯合丹麥技術大學Kaibo Zheng團隊通過引入噻吩-2-乙胺作為陽離子間隔物和穩定劑，實現2D-Ruddlesden-Popper鈣鈦礦太陽能電池中室溫自發產生的2D/3D體異質結。這使得鈣鈦礦中的激子擴散長度延長，電荷載體壽命延長，組裝的電池效率為7.20％。NH4Cl和DMSO的雙重處理進一步將效率提高至12％，并且在沒有封裝的情況下，電池具有270小時的優異環境穩定性。
Yan, Y.,Yu, S., Honarfar, A., Pullerits, T., Zheng, K., Liang, Z. Benefiting from Spontaneously Generated 2D/3D Bulk-Heterojunctions in Ruddlesden?Popper Perovskite by Incorporation of S‐Bearing Spacer Cation. Advanced Science, 2019.
DOI: 10.1002/advs.201900548.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.201900548
8. AFM：配體交換改善CsPbI3鈣鈦礦量子點的穩定性和光電探測器性能
北京科技大學Jianjun Tian聯合香港城市大學Andrey L. Rogach研究團隊通過短鏈配體2‐aminoethanethiol （AET）進行部分配體交換，代替原來的長鏈配體（油酸和油胺）提高CsPbI3鈣鈦礦量子點（QDs）的穩定性。納米晶顆粒周圍形成致密的配體屏障，阻止了水分子的滲透并因此防止了薄膜的降解，同時改善了載流子遷移率。此外，AET配體可以鈍化QD的表面缺陷，提高光致發光（PL）效率。
AET-CsPbI3 QD在溶液和薄膜中保持其優異的光學性能，在水中保持1小時或紫外線照射下2小時，仍然具有超過95％的初始PL強度。基于AET-CsPbI3 QD薄膜的光電探測器表現出卓越的性能，如高光響應性（105 mA W-1）和探測靈敏度（450 nm處5×1013Jones和700 nm處3×1013Jones），沒有外部偏壓。光電探測器還具有出色的穩定性，在環境空氣中保持超過95％的初始響應度，持續40小時，無需任何封裝。
Bi,C. Rogach, A. L. Tian, J. et al. Improved Stability and PhotodetectorPerformance of CsPbI3 Perovskite Quantum Dots by Ligand Exchangewith Aminoethanethiol. Advanced Functional Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adfm.201902446
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adfm.201902446
