前沿科技顶刊日报 20180924
纳米人 纳米人 2018-09-24
1. Joule:CO2捕集用于调控Li-CO2电池中的放电反应

有关CO2可行终端用途的探寻驱动着CO2在储能器件领域(如碱金属-CO2电池)的研究。然而,CO2在大多数有机介质中的电化学反应活性都很低,这使得相关的研究进展十分缓慢。Gallant 报道了一种基于胺类化学吸附方法的CO2捕集合转化技术,可以为促进Li-CO2电池中的放电反应提供新的电解液体系。研究结果表明,负载CO2后的胺类物质的电化学还原电位(相对于Li+/Li为2.9 V)相比简单物理溶解的CO2的电化学还原电位要高。电化学还原的一级产物为典型的固相Li2CO3,同时伴随着高达1000 mAh/g的超高放电比容量。这一研究结果说明,将CO2捕集手段与电化学反应过程相结合有望成为有前途的设计CO2转化过程的新方法。


image001.png

KhurramA, He M and Gallant B M. Tailoring the Discharge Reaction in Li-COBatteries through Incorporation of CO2 Capture Chemistry[J]. Joule,2018.

DOI:10.1016/j.joule.2018.09.002

https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(18)30405-7?rss=yes

 
2. Nat. Commun.:GaN纳米线助攻光电催化水裂解

通过光电化学(PEC)分解水产氢是将太阳能转化为化学燃料的有效途径。PEC电池的核心是光电极,为了实现更高的载流子分离和传递效率。研究人员通过MoSx的电沉积和GaN纳米线的分子束外延技术,成功构建了一种MoSx@GaN NWs/Si的核壳异质结构。无缺陷的GaN纳米线作为平面Si晶片和MoSx催化剂之间的理想连接体,由于GaN和MoSx之间独特的电子相互作用和出色的结构匹配,MoSx/GaN的界面非常有利于电荷载流子的分离。这种新型设计为太阳能水分解提供更高效率的电荷载流子分离效率和更高密度的活性位点,为通过多尺度和多功能材料的整合实现低成本高效率的人工光合作用提供了方向。


image002.png

Zhou B, Kong X, Vanka S, et al.Gallium nitride nanowire as a linker of molybdenum sulfides and silicon for photoelectrocatalytic water splitting[J]. Nature Communications, 2018.

DOI: 10.1038/s41467-018-06140-1

https://www.nature.com/articles/s41467-018-06140-1

 
3. Angew.:硫/碳复合材料中的硫溢出效应及对金属-硫电池性能的影响

可作为二次电池正极材料的硫碳复合物是当前研究的热点。为了提升电池的电化学性能,硫碳复合材料通常通过球磨或者熔融/扩散方法来实现两种元素之间的紧密接触。Adelhelm 等发现,当硫单质在室温下与多孔炭材料接触时会表现出意想不到的“溢出效应”。硫、碳元素比例达到1:1时,在短短的几天时间内,元素全表面的覆盖会随着硫体相性质(结晶性、熔点、拉曼信号等)的消失而发生。同时,这种溢出效应在液相体系中也会出现。作者利用采用固态薄膜电解质的钠-硫电池对这一现象进行了系统深入的研究。


image003.png

Medenbach L, Escher I,Köwitsch N, et al. Sulfur Spillover on Carbon Materials and Possible Impacts on Metal–Sulfur Batteries[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.

DOI: 10.1002/anie.201807295

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201807295?af=R

 
4.张晓东&谢毅ACS Nano综述:二维黑磷光催化

二维(2D)黑磷(BP)因其有趣的化学和物理性质在光催化过程中引起极大的关注。由于其褶皱晶体几何形状引起的高度各向异性电子结构的优势,2D BP相对于传统的无机纳米材料具有更大的连接性,从而导致强大的多体效应。在基于2DBP的纳米系统中,库仑相互作用的影响主导电子和光学性质。中科大张晓东&谢毅课题组总结概述了多体效应在基于2D BP的光催化中的关键作用,并举例说明相关光诱导物种主导的光激发过程与其中涉及的光催化行为之间的关系。最后,本文还讨论了基于2D BP的太阳能利用的相关挑战和机遇。


image004.png

Wang H, Zhang X & Xie Y.Photocatalysis in Two-Dimensional Black Phosphorus: The Roles of Many-Body Effects[J]. ACS Nano, 2018.

DOI: 10.1021/acsnano.8b06723

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.8b06723

 
5. 程义云ACS Central Sci.:绿茶儿茶素能显著促进聚合物介导的siRNA递送

胞质释放是限制基于siRNA治疗技术临床转化的主要问题。虽然研究人员已经开发了数千种聚合物用于siRNA的传递,但效率和毒性并不令人满意。Shen等人设计了一种新型的核壳结构纳米颗粒,实现了良好的siRNA递送效率。这种纳米颗粒是由siRNA与绿茶儿茶素的络合制备而成,超分子策略有助于聚合物将siRNA冷凝成均匀的纳米颗粒。这种纳米颗粒可以在体外和体内特异性下调靶基因,进而在炎症性肠病模型中有效抑制慢性肠道炎症。这一研究为开发一种有聚合物介导的siRNA递送平台提供了新的策略。


image005.png

Shen W, Wang Q, et al. GreenTea Catechin Dramatically Promotes RNAi Mediated by Low Molecular-Weight Polymers[J]. ACS Central Science, 2018.

DOI: 10.1021/acscentsci.8b00363

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscentsci.8b00363

 
6. ACS Nano:增强免疫检查点封锁癌症治疗

腺导管腺癌(PDAC)仍然是目前最难治疗的癌症之一。由于其存在过度的增生性间质,这就限制了药物和CD8+ T细胞的渗透,因此包括免疫疗法在内的大多数现有疗法效果都很有限。基质调制在增强PDAC免疫检查点封锁治疗方面显示出良好的效果。Zhao等人演示了一种聚合物微束基纳米材料来共同递送环巴胺(CPA)和化疗药物紫杉醇(PTX)。M-CPA/PTX和PD-1检查点封锁治疗相结合在原位PDAC小鼠模型和PDAC基因工程小鼠模型(GEMM)中显著延长了动物的存活时间。这一结果为增强胰腺癌免疫检查点阻断治疗的提供了一种很有前途的方法。


image006.png

Zhao J, Xiao Z, et al. Stromal Modulation Reverses Primary Resistance to Immune Checkpoint Blockade in Pancreatic Cancer[J]. ACS Nano, 2018.

DOI: 10.1021/acsnano.8b02481

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.8b02481

 

7.AFM:3D打印酶促的可降解软螺旋微泳体

移动微纳米机器人可以被用于未来的生物医学应用,如诊断和定向递送。而微纳米机器人的生物相容性和生物降解性是其临床应用的重要方面。利用生物可降解软组件制造小型机器人可增强设备同化、优化其同组织的相互作用和减少免疫反应。Wang报道了利用无毒光交联甲基丙烯酸甲酯凝胶(GelMA)制备可生物降解的软螺旋微泳体的三维微结构。通过用磁性纳米颗粒装饰GelMA表面,使其具有磁性响应能力。细胞毒性试验表明,该材料的毒性比广泛用于制造水性微泳体的聚(乙二醇)双丙烯酸酯低3个数量级,并且其可被胶原酶完全降解。这一工作大大扩展了无毒性生物可降解的水凝胶微泳体在生物医学上的应用。 


image007.png

Wang X, Qin X, et al. 3DPrinted Enzymatically Biodegradable Soft Helical Microswimmers[J]. Advanced Functional Materials, 2018.

DOI: 10.1002/adfm.201804107

https://doi.org/10.1002/adfm.201804107

 

8. 北航AEM:可用于柔性固态超级电容器的耐低温有机水凝胶电解质

凝胶电解质在柔性固态超级电容器领域备受关注。到目前为止,水凝胶电解质已经被广泛研究,基于水凝胶电解质的高性能储能器件也是时有报道。然而,传统的水凝胶电解质中含有大量的水,在低温下不可避免地会冻结,限制了其中的离子传输,这也成为阻碍柔性固态电容器在低温下使用的重要原因。本文以水/乙二醇作为分散介质制备的有机水凝胶电解质在低温下仍具有良好的柔性和较高的离子电导率。采用这种抗冻结的有机水凝胶电解质与碳纳米管电极组装的柔性固态超级电容器在-40 ℃下容量保持率高达70.6%,在-20℃下充放电循环5000周后的容量衰减率只有11.7%,表现出优异的耐低温性能。同时,此超级电容器器件在连续弯曲条件下也可以表现出良好的柔性性能。这种耐低温的有机水凝胶电解质有望成为新一代低温柔性储能超级电容器器件中的关键部件。


image008.png

Rong Q, Lei W, Huang J, et al.Low Temperature Tolerant Organohydrogel Electrolytes for Flexible Solid‐State Supercapacitors[J].Advanced Energy Materials, 2018.

DOI: 10.1002/aenm.201801967

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.201801967?af=R

加载更多
4669

版权声明:

1) 本文仅代表原作者观点,不代表本平台立场,请批判性阅读! 2) 本文内容若存在版权问题,请联系我们及时处理。 3) 除特别说明,本文版权归纳米人工作室所有,翻版必究!
纳米人
你好测试
copryright 2016 纳米人 闽ICP备16031428号-1

关注公众号