1. PNAS：金纳米粒子在细胞内的生物降解和再结晶过程

金纳米颗粒（Au NPs）在生物医学领域的应用正变得越来越广泛。然而，人们对它们在生物体中的长期“命运”还知之甚少，目前的普遍认知也是认为Au NPs的惰性会妨碍它们的生物降解。巴黎大学Florence Gazeau和Florent Carn合作，在长达6个月的时间里，对原始成纤维细胞捕获的Au NPs的生物转化进行了监测。

研究结果发现，越小尺寸的AuNPs在细胞内降解消失得也更快，而这种降解是由NADPH氧化酶所介导的。同时，Au NPs的再结晶过程会产生生物矿化的纳米结构，2.5 nm的Au NPs会自组装成纳米片，并且金属硫蛋白是这一生物矿化过程的重要参与者。

AliceBalfourier, Florence Gazeau, Florent Carn. et al. Unexpected intracellularbiodegradation and recrystallization of gold nanoparticles. Proceedings ofthe National Academy of Sciences of the United States of America.2019

https://www.pnas.org/content/early/2019/12/17/1911734116

2. AEM: 喷墨印刷钙钛矿太阳能电池

将实验室规模的自旋涂层钙钛矿太阳能电池（PSC）的高功率转换效率（PCE）转移到大面积光伏模块，需要可扩展制造方法的显着进步。数字喷墨印刷有望将钙钛矿薄膜以可扩展，节省成本和成本效益的方式沉积在各种基材上，并具有任意形状。近日，卡尔斯鲁厄理工学院Helge Eggers、Fabian Schackmar、Ulrich W. Paetzold等人展示了高质量的喷墨印刷三阳离子钙钛矿层，其厚度>1 µm，从而实现了前所未有的高PCE> 21％，稳定的功率输出效率> 18％喷墨打印的PSC。深入的表征表明，使用该方法沉积的钙钛矿薄膜呈现柱状晶体结构，无水平晶界，并在整个厚度范围内延伸。对于该工艺，PSC的最佳厚度约为1.5 µm。X射线光发射光谱分析证实了表面预期的化学计量钙钛矿成分，并显示出较厚薄膜的强烈偏差和不均匀性。微米厚的钙钛矿薄膜具有非常长的电荷载流子寿命，突出了其出色的光电特性。它们在下一代喷墨印刷钙钛矿太阳能电池，光电探测器和X射线探测器特别有前途。

Eggers,H. Schackmar, F. Paetzold， U.  W. et al. Inkjet-PrintedMicrometer-Thick Perovskite Solar Cells with Large Columnar Grains. AEM 2019.

DOI:10.1002/aenm.201903184

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/aenm.201903184

3. AEM：TiO₂纳米管预嵌锂形成SEI膜助力高性能钠离子电池负极材料

近年来，钠离子电池被视为最有希望取代锂离子电池的新型储能体系。不管对于锂离子电池还是钠离子电池，在电极-电解质界面处构建稳定均匀的SEI膜都是实现高容量、长循环、高倍率性能的关键。在本文中，阿卜杜拉国王科技大学的Patrick Schmuki团队向我们展示了稳定的SEI膜在提升TiO2纳米阵列的电化学性能方面的显著作用。该文章的关键在于TiO2纳米阵列的预锂化能够调控SEI为后续的Na+脱嵌提供空间。预锂化后的TiO2阵列组装成钠离子电池后表现出优异的储钠循环性能和倍率性能：在50mA/g的电流密度下循环250周后的容量保持率高达99.9%，在1A/g的高倍率下仍然能够实现高达132mAh/g的比容量。电化学性能改善的根源在于预嵌锂不仅提升了材料的电子电导率，而且使得TiO2晶格拓宽利于钠离子脱嵌。

GihoonCha, Patrick Schmuki et al, Li+ Pre‐Insertion Leads to Formationof Solid Electrolyte Interface on TiO2 Nanotubes That Enables High‐Performance Anodes for Sodium Ion Batteries, Advanced Energy Materials,2019

DOI：10.1002/aenm.201903448

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201903448?af=R

4. AFM: 具有高离子电导率的Li-Al-O固态电解质保护金属锂负极

使用固态电解质来保护金属锂负极被视为发展新一代高比能二次电池的有效策略。在本文中，华中科技大学材料科学与工程学院的黄云辉教授与沈越副教授等发展了一种基于多晶铝酸盐的固态电解质（Li-Al-O）来对金属锂负极进行保护。在含有LiTFSI的电解液中，这种固态电解质能共通过金属锂表面羟基与三甲基铝的反应而生成。这种Li-Al-O电解质由多晶LiAlO₂、Li₃AlO₃、Al₂O₃、Li₂CO₃、LiF以及一些有机物质组成，其室温离子电导率高达1.42×10^-4S/cm。

这种固态电解质薄膜能够保护金属锂免受空气、水以及有机溶剂的侵蚀，同时又能够抑制枝晶生长。在Li-Al-O电解质的保护作用下，Li/Li对称电池和Li/O₂电池的循环寿命都得到了延长，这说明该电解质薄膜在金属锂保护方面的有效性。

MeilanXie, Yue Shen, Yunhui Huang et al, A Li–Al–OSolid‐State Electrolyte with High Ionic Conductivityand Good Capability to Protect Li Anode, Advanced Functional Materials, 2019

DOI: 10.1002/adfm.201905949

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201905949?af=R

5. Angew: Cs₂AgBiBr₆的尺寸缩减：具有强极化敏感性的二维杂化双钙钛矿

卤化物双钙钛矿（例如Cs₂AgBiBr₆）现已成为各种光电应用中卤化卤化物对应物的绿色替代品，但实现偏振敏感特性的潜在候选物仍未探索。近日，福建物质结构研究所Zhihua Sun等人通过缩小Cs₂AgBiBr₆的三维（3D）基序，成功设计了一种新的无铅2D杂化双钙钛矿（i-PA）₂CsAgBiBr₇（1，i-PA=异戊基铵）密闭的双层结构，有机和无机薄片交替出现。令人惊讶的是，独特的2D体系结构赋予了其高物理性质的各向异性，包括电导率和光吸收（在405 nm处，αb/αc= 1.9）。

这种各向异性属性导致强烈的偏振敏感响应，具有高达1.35的二色比，可与某些2D无机材料相比。这是首次对极化敏感性强的杂化双钙钛矿进行研究。此外，晶体器件1还具有快速响应速度（〜200 µs）和出色的稳定性。这项工作表明了2D杂化双钙钛矿家族的巨大潜力，有望成为有前途的光电候选材料，并为探索新的“绿色”偏振敏感材料开辟了一条新途径。

Sun, Z. et al. DimensionalReduction of Cs₂AgBiBr₆: 2D Hybrid Double Perovskite withStrong Polarization-Sensitivity.

DOI: 10.1002/anie.201911551

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/anie.201911551

6. AM：光致缺陷工程---具有双功能氧空位的二维黑色In₂O_3-x纳米片增强的光热催化性能

作为解决温室效应和能源危机的解决方案，光热二氧化碳（CO₂）减排技术引起了极大的兴趣，因此在解决环境问题和产生经济效益方面发挥着至关重要的作用。In₂O_3-x是通过光驱动逆水煤气变换反应将CO₂转化为CO的潜在光热催化剂。然而，调节In₂O₃的结构和电子特性以协同增强光热催化活性仍然是一个挑战。近日，华中师范大学Shuxin Ouyang等利用超薄材料电子的局限性和表面原子的高暴露优势，提出了一种通过光致缺陷工程将惰性In(OH)₃活化为二维黑色In₂O_3-x纳米片的新途径。

作者通过理论计算和实验结果验证了该二维黑色In₂O_3-x纳米片主体中双功能氧空位的存在，这极大地增强了该材料CO₂分子的光捕获和化学吸附能力；此外，该材料具有接近100%的CO选择性，效率可达103.21 mmol g_cat^-1 h^-1，并具有出色的稳定性。该工作揭示了一个令人兴奋的现象，即光是层状In₂O₃系统上理想的外部刺激，并且可以通过光致缺陷工程有效地调节其电子结构。且该工作报道的策略可以扩展到更广泛的应用领域。

YuhangQi, Shuxin Ouyang,* et al. Photoinduced Defect Engineering: EnhancedPhotothermal Catalytic Performance of 2D Black In₂O_3−x Nanosheets withBifunctional Oxygen Vacancies. Adv. Mater. 2019,

DOI: 10.1002/adma.201903915

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201903915

7. AM：从宽湿度范围的污染空气中高效生产清洁水

空气中的大量水分是自然界中未经开发且被忽视的水资源，对于解决全球水资源短缺的问题非常有用。然而，从自然或甚至是朦胧的空气中直接凝结水的效率很低，而且不可避免地会受到灰尘、有毒气体和微生物等杂质的污染。在此方面，清华大学曲良体、程虎虎等人已经做了很多工作，近日，他们提出了一种基于多孔聚丙烯酸钠/石墨烯骨架（PGF）的可饮用清洁集水器，能够在宽湿度范围的复杂污染空气中收集水分，并且有效地吸收杂质，然后在太阳照射下释放出清洁水。

在100％的相对湿度15％的情况下，该PGF分别表现出5.20 g g⁻¹ 和0.14 g g⁻¹的超高平衡水吸收，对于收集的净水，杂质的排除率高达97％。此外，作者建立了一个集水系统，每天每公斤PGF可生产超过25升的净水，足以满足几个人的饮用水需求。这项工作为从大气中有效生产清洁水提供了一种具有实际意义的新策略。

HouzeYao, Panpan Zhang, Yaxin Huang, Huhu Cheng, Chun Li, Liangti Qu. HighlyEfficient Clean Water Production from Contaminated Air with a Wide HumidityRange. Advanced Materials. 2019

DOI: 10.1002/adma.201905875

https://doi.org/10.1002/adma.201905875

8. AM综述：半导体表面的Au、Ru金属团簇及其在催化中的应用研究进展

金属团簇通常由两到几百个原子组成，它们具有独特的性质，并且随组成团簇的原子的类型和数目而变化。金属簇可以由精确数目的原子产生，因此具有特定的尺寸、形状和电子结构。当金属团簇沉积在基板上时，它们的形状和电子结构取决于与基板表面的相互作用，因此也取决于团簇和基板的性质。沉积的金属团簇具有离散的、独立的电子能级，这些电子能级与组成单个原子、孤立的团簇和各自的块体材料的电子能级不同。

近日，弗林德斯大学的Gunther G.Andersson等人综述了半导体表面的Au、Ru金属团簇及其在催化中的应用研究进展，介绍了以Au和Ru为中心的团簇的性质、金属团簇的生成方法以及团簇在衬底表面的沉积方法，着重总结了金属团簇在催化应用的研究进展，并描述了表征团簇修饰表面的方法。团簇修饰半导体表面的独特性质对其在催化等领域的应用具有重要意义。

LiamHoward‐Fabretto; Gunther G. Andersson. MetalClusters on Semiconductor Surfaces and Application in Catalysis with a Focus onAu and Ru. Advanced Materials, 2019.

DOI: 10.1002/adma.201904122

https://doi.org/10.1002/adma.201904122

9. AFM：结构异构化使明亮的NIR-II-AIEgen用于脑炎症成像

近红外第二窗口（NIR-II）缺少高量子产率（QY）的有机荧光团已成为生物成像领域的瓶颈。近日，香港科技大学唐本忠院士课题组与南开大学丁丹教授合作，提出了一个简单的策略来解决这个问题：基于聚集诱导发射的分子设计原理的结构异构化。结合主链畸变和转子扭曲，生成的NIR-II荧光团2TT-oC6B在1030nm处显示出发射峰，在纳米颗粒中显示出11%的QY，是目前报道的最高值之一。控制分子证实扭曲的主链和扭曲的转子在确定NIR-II荧光团的荧光性质方面起着同样重要的作用。

为了使靶向能力达到深入定位的疾病，中性粒细胞（NEs）被用来穿透脑组织并在炎症部位积聚。在此，研究人员发现携带2TT-oC6B纳米颗粒的NEs可以穿透血脑屏障，并通过完整的头皮和颅骨看到深层炎症。值得注意的是，明亮的2TT-oC6B有助于显著增强脑炎症部位30.6的信号背景比。           

Shunjie Liu, Chao Chen, Yuanyuan Li, et al. ConstitutionalIsomerization Enables Bright NIR‐II AIEgen for Brain‐Inflammation Imaging.Advanced Functional Materials, 2019.

DOI: 10.1002/adfm.201908125

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201908125

10. Nature：睡莲基因组与开花植物的早期进化

睡莲属于被子植物睡莲目。无油樟目、睡莲目和木兰藤目共同构成了所谓的ANA级被子植物，是从最早谱系中分化出来的现存的谱系代表，导致现存的核心被子植物。近日，福建农林大学张亮生的研究小组，揭示了睡莲基因组与开花植物的早期进化图谱。研究人员描绘了蓝色花瓣睡莲（埃及蓝睡莲）409兆碱基的基因组序列。系统遗传学分析结果证实无油樟目和睡莲目是现存所有被子植物中仅有的相连姐妹谱系。埃及蓝睡莲基因组以及其他19个睡莲转录组结果显示Nymphaealean全基因组复制事件可能由睡莲科和莼菜科共享。

该全基因组重复保留的基因中有调节开花过渡和花朵发育的基因同源物。蓝睡莲花ABCE基因同源物的广泛表达可能支持了早期被子植物花器官中同源ABCE活跃转录模型。睡莲已经进化出诱人的花香和颜色，这是与核心被子植物共有的特征，研究人员鉴定了蓝睡莲中它们的假定生物合成基因。花香背后的化合物和生物合成基因表明，它们与核心被子植物的进化是平行的。由于其处在独特的系统发育位置，蓝睡莲基因组为被子植物的早期进化提供了线索。

Liangsheng Zhang, Fei Chen, Xingtan Zhang, etal. The water lily genome and the early evolution of flowering plants.Nature, 2019.

DOI: 10.1038/s41586-019-1852-5

https://www.nature.com/articles/s41586-019-1852-5

11. Cell：肺纤维化的分子机制

纤维化可在大多数器官发生并导致器官衰竭。最常见的肺纤维化类型被称为特发性肺纤维化，纤维化开始于肺周围，然后向肺中心发展，最终导致进入性衰竭。目前对该病的发病机制和从外周到中心的发展过程知之甚少。近日，南京医科大学附属无锡人民医院陈静瑜和北京生命科学研究所汤楠等人，研究发现肺泡干细胞（AT2细胞）中Cdc42功能的丧失会导致周围到中心的进行性肺纤维化。

进一步表明，在肺切除术后和未治疗的老年小鼠中，Cdc42-nullAT2细胞不能再生新的肺泡，从而导致AT2细胞持续暴露于升高的机械张力。同时，该研究证明升高的机械张力会激活AT2细胞中的TGF-β信号转导环，从而驱动肺纤维化的外周向中心发展。总而言之，该研究在受损的肺泡再生，机械张力和进行性肺纤维化之间建立了直接的联系。亮点：1. 肺泡再生受损导致肺泡持续张力升高；2. 机械张力升高激活AT2细胞TGF-β信号循环；3. 机械张力对肺泡的影响不是均匀分布的；4. 机械张力激活的TGF-β信号传导对纤维化进展至关重要。

Huijuan Wu, Yuanyuan Yu, Huanwei Huang, et al. ProgressivePulmonary Fibrosis Is Caused by Elevated Mechanical Tension on Alveolar StemCells. Nature, 2019.

DOI: 10.1016/j.cell.2019.11.027

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)31284-X#%20