纳米人|前沿科技顶刊日报 20180901
纳米人 纳米人 2018-09-01

1. JACS:MOF金属离子后交换

L. Liu等人发现Co2+和Zn2+离子可以沿着Mn-MOF (Et4N)2[Mn2L3] (H2L = 3,6-dichloro-2,5-dihydroxy-1,4-benzoquinone)的c轴孔道扩散,取代Mn离子。Mn-MOF孔道中可以发生可逆的溶剂化和去溶剂化。在去溶剂化的Mn-MOF中金属离子的扩散速率可以提高2000倍。在溶剂化的Mn-MOF中可以得到部分交换的MOF。

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Liu L, Harris T D, et al. Harnessing Structural Dynamics in a 2D Manganese-Benzoquinoid Framework To Dramatically Accelerate Metal Transport in Diffusion-Limited Metal Exchange Reactions[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.

DOI: 10.1021/jacs.8b06774

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b06774

 

2. JACS:基于酶活性的CT癌症成像

X射线CT是医院中最有效、最具成本效益的成像方式之一,其主要依赖于对金纳米粒子和含碘化合物的检测来标记各种生物分子。Tsvirkun等人首次尝试用CT来检测酶的活性,并且开发了一种新型纳米级的、靶向组织蛋白酶的和对酶活性敏感的探针ABPs用于癌症的CT成像。这种新颖的探针可以检测癌组织内组织蛋白酶的高活性,从而在生物过程和成像信号之间建立直接联系。研究介绍了几种ABPs标记不同大小的金纳米粒子(GNPs)的合成和生化评估。将最有效和最稳定的GNP-ABPs应用于小鼠的非侵入性癌症成像后发现CT造影的结果与GNP的大小和靶向部分的数量有很大关系。这一工作证明了GNP-ABPs是一种用于基于酶的CT成像的有效工具。


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Tsvirkun D, Ben-Nun Y, et al. CT Imaging of Enzymatic Activity in Cancer using Covalent Probes Reveal a Size-Dependent Pattern[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.

DOI: 10.1021/jacs.8b05817

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b05817

 

3. 韩布兴院士Angew.:PdCu双金属电催化CO2RR制甲醇80%法拉第效率

L. Lu等人通过直接还原Cu,Pd前驱体并在超临界CO2中干燥后得到了PdCu双金属凝胶。该材料电催化CO2还原中,在0.24 V过电势下其电流密度达31.8 mA/cm,且甲醇的法拉第效率高达80%。作者认为其高性能是得益于PdCu双金属凝胶中较高的Pd0/PdII比和CuI+Cu0/CuII比,丰富的Pd/Cu晶界以及CO2阴离子自由基在表面适合的吸附能力。


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Lu L, Sun X, Han B, et al. Highly Efficient Electroreduction of CO2 to Methanol on Palladium-Copper Bimetallic Aerogels[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.

DOI: 10.1002/anie.201808964

http://dx.doi.org/10.1002/anie.201808964

 

4. Angew.:内嵌功能化有机笼创造受阻路易斯酸碱对

Alexandre Martinez等成功合成出了具有内嵌功能化基团的有机笼,利用这种笼创造受阻路易斯酸碱对用于Morita Baylis Hillman (MBH) 反应。相比于其他体系而言,该策略具有极大优势,即使是大位阻的底物也可以反应。


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Yang J, Châtelet B, Martinez A, et al. Endohedral Functionalized Cage as a Tool to Create Frustrated Lewis Pairs[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.

DOI: 10.1002/anie.201808291

https://doi.org/10.1002/anie.201808291

 

5. 江雷ACS Central Sci.:超疏水和超亲水的仿生材料设计

江雷院士团队首先系统梳理了生物激发的超疏水和超亲水材料的开发过程,然后描述了如何设计人工超疏水和超亲水材料。此外,对通过生物引发的超疏水和超亲水材料的设计面临的挑战,分别指出了可能的解决方案。


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Si Y, Dong Z and Jiang L. Bioinspired Designs of Superhydrophobic and Superhydrophilic Materials[J]. ACS Central Science, 2018.

DOI: 10.1021/acscentsci.8b00504

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acscentsci.8b00504

 

6. 北大郭少军ACS Central Sci.:IrW合金纳米支晶全pH电解水

F. Lv等人以IrCl3和W(CO)6在油胺中,CTAC和葡萄糖辅助下制备了合金化IrW纳米支晶(ND)。该材料在全pH范围内都表现出优越的HER和OER性能。酸性和碱性下HER活性比Pt/C高~2倍。DFT理论计算发现,IrW ND较高的HER性能源自于其对氢和羟基具有合适的吸附能。而对于OER,IrW ND在酸性条件下表现出远优于Ir的稳定性,研究发现,W的存在可以稳定IrOx,防止其被腐蚀。酸性电解质中,1.48 V下便可以达到10 mA/cm2电流密度。


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Lv F, Guo S, et al. Iridium-Tungsten Alloy Nanodendrites as pH-Universal Water-Splitting Electrocatalysts[J]. ACS Central Science, 2018.

DOI: 10.1021/acscentsci.8b00426

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscentsci.8b00426

 

7. Nazeeruddin最新Nano Lett.:防水低维氟硅灰石稳定钙钛矿

Nazeeruddin课题组合成一种新的氟化物有机阳离子,插层形成低维钙钛矿(LDP)具有增强的防水特性。在三维钙钛矿顶部,LDP层自组装的薄覆盖层,形成钙钛矿表面疏水。通过界面优化,组装的太阳电池效率超过20%,并且稳定优异。


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Cho K T, et al. Water-Repellent Low-Dimensional Fluorous Perovskite as Interfacial Coating for 20% Efficient Solar Cells[J]. Nano Letters, 2018.

DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b01863

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.8b01863

 

8. 四川大学AFM:PDT驱动产生CO实现光动力-气疗联合抗肿瘤

对肿瘤组织实现精确的一氧化碳(CO)传递和可控释放是一种新兴的抗癌疗法,因为高剂量的一氧化碳会抑制癌细胞的存活和肿瘤的生长。然而,CO气疗法受到了CO的气态性质的限制,这阻碍了它可控释放到肿瘤组织。Wu等人介绍了一种新型光动力疗法(PDT)驱动的可控制释放系统(CORM@G3DSP-Ce6),该系统集成了光敏剂(Ce6)、对H2O2敏感的CO释放分子CORM-401以及纳米凝胶(G3DSP)。在近红外光的照射下,Ce6介导的光化学效应不仅促进了CORM@G3DSP-Ce6的细胞内化,而且还通过消耗PDT中产生的H2O2来触发CORM-401的快速细胞内CO释放。而且PDT-驱动的CO释放不会影响单线态氧(1O2)的生成能力。这一工作证明了PDT和CO气疗法的结合提供了具有协同作用的抗癌效果和在体内外优越的治疗安全性。


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Wu L, Cai X, et al. PDT-Driven Highly Efficient Intracellular Delivery and Controlled Release of CO in Combination with Sufficient Singlet Oxygen Production for Synergistic Anticancer Therapy[J]. Advanced Functional Materials, 2018.

DOI: 10.1002/adfm.201804324

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201804324

 

9. AEM:火焰加工TiO2解决钙钛矿光伏器件的回滞问题

Kim, J.等人采用快速火焰掺杂工艺来引入钴掺杂到TiO2中,不仅可以解决回滞问题,而且增加器件的效率。首先,火焰掺杂的Co- TiO2膜形成钴-氧空位可以降低Ti3+陷阱态密度。其次,Co提升TiO2的能带结构,提高了效率电荷提取。 结果,平板型器件的效率提高到18.0%。


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Kim J K, et al. Resolving Hysteresis in Perovskite Solar Cells with Rapid Flame-Processed Cobalt-Doped TiO2[J]. Advanced Energy Materials, 2018.

DOI: 10.1002/aenm.201801717

https://doi.org/10.1002/aenm.201801717

 

10. 王中林Nano Energy:自供电无线传感器用于环境的实时监测

回收废旧材料用于制备能量收集器对于减少环境污染十分有利,同时又可以将环境能量转化为电能驱动无线电设备。有鉴于此,Zhihao Zhou等充分利用回收的牛奶包装盒废旧材料,制备了一种三电极的纳米发电机,用于驱动实时监测环境的无线传感器。


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Zhou Z, Yang J, Wang Z, et al. Wireless Self-Powered Sensor Networks Driven by Triboelectric Nanogenerator for in-situ Real Time Survey of Environmental Monitoring[J]. Nano Energy, 2018.

DOI: 10.1016/j.nanoen.2018.08.055

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2018.08.055

 

11. 南京师大Small:光敏剂和自噬促进剂协同增强抑制肿瘤疗效

在光动力治疗(PDT)中产生的活性氧(ROS)会引发自噬。然而,如果加入额外的自噬促进剂或抑制剂,与 PDT是否有协同作用的抗癌作用很少被研究。Wang等人发现自噬作用能明显地提高PDT对癌细胞的活性。基于这一初步结果,一种对ROS敏感的自组装的树枝状纳米粒子被作为载体,将自噬子(雷帕霉素)和光敏剂(酞菁)共同递送至肿瘤部位。在被癌细胞摄取并受到光线照射后,在PDT过程中产生的ROS可以触发纳米粒子的破坏释放雷帕霉素,从而启动自噬过程,显著增强PDT的效率,使得肿瘤生长被更加有效地抑制。


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Wang T, Hu J, et al. Photosensitizer and Autophagy Promoter Coloaded ROS-Responsive Dendrimer-Assembled Carrier for Synergistic Enhancement of Tumor Growth Suppression[J]. Small, 2018.

DOI: 10.1002/smll.201802337

https://doi.org/10.1002/smll.201802337

 

12. Nano Energy:S掺杂提高CoP的HER和OER活性

Jae Sung Lee等用一种简便且环境有好的方法成功合成出S掺杂的CoP纳米材料,从而极大地改变了CoP的电化学性质。研究发现,S掺杂改善了电荷转移行为,增加了活性位点的密度。该催化剂在碱性溶液表现出超高的HER和OER活性。


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Anjum M A R, Park N, Lee J S, et al. Bifunctional sulfur-doped cobalt phosphide electrocatalyst outperforms all-noble-metal electrocatalysts in alkaline electrolyzer for overall water splitting[J]. Nano Energy, 2018.

DOI: 10.1016/j.nanoen.2018.08.064

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2018.08.064

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