前沿科技顶刊日报 20180926
纳米人 纳米人 2018-09-26
1. AEM:聚丙烯酸钠水凝胶电解质用于固态可充电Zn//NiCo和Zn-空气电池

固态水性电池所需的电解质应具有高离子传输速率、优异的保水能力、以及在充放电期间电极与电解质之间有强的相互作用。研究人员介绍了一种聚丙烯酸钠水凝胶(PANa)电解质,其具有以下优点:PANa在强碱性腐蚀性介质中非常稳定,这是高性能碱性电池的必备条件;PANa是一种众所周知的超强吸水聚合物,由于水凝胶网络内外离子基团浓度差导致的渗透压差,可吸收比自身重量多200-300倍的水分;PANa水凝胶即使在高浓度溶液中饱和也能保持良好的机械性能;丙烯酸酯离子促进了准SEI形成,可消除锌枝晶。这些协同效应使得基于PANa电解质的Zn//NiCo和Zn-空气电池具有高容量和超长循环稳定性。


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HuangY, Li Z, Pei Z, et al. Solid‐State Rechargeable Zn//NiCo and Zn–Air Batteries with Ultralong Lifetime and High Capacity: The Role of a Sodium Polyacrylate Hydrogel Electrolyte[J]. Advanced Energy Materials, 2018.

DOI:10.1002/aenm.201802288

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.201802288

 
2. Adv.Sci.:具有三维网络结构的双盐凝胶聚合物电解质用于无枝晶锂金属电池

锂金属电池由于具有超高的能量密度因而在储能领域表现出了巨大潜力。然而,在传统的液态电解质体系中构建稳定的固态电解质界面(SEI膜)和抑制枝晶状锂的生长十分困难。固态电解质和凝胶电解质被认为有希望抑制锂枝晶的生长,但是它们又受到低离子电导率和界面相容性差等问题。郭玉国研究员等设计了一种具有三维网络结构的双盐凝胶聚合物电解质用来解决这些问题。这种三维凝胶聚合物电解质是利用原位聚合的方法在聚合物网络中引入双盐组分,因此其室温离子电导可达0.56 mS/cm,并且能够在负极界面处构筑稳定坚固的SEI膜。因此,采用三维凝胶聚合物电解质组装的锂金属电池能够有效减小枝晶的生长,在循环300周后能够实现高达87.93%的容量保持率。该项工作为设计锂金属专用电解质提供了新的方法。


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Fan W, Li N, Zhang X, et al. A Dual-Salt Gel Polymer Electrolyte with 3D Cross-Linked Polymer Network for Dendrite-Free Lithium Metal Batteries[J]. Advanced Science, 2018.

DOI: 10.1002/advs.201800559

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/advs.201800559?af=R

 

3. 东京大学Adv. Sci.:生物运输和催化反应器如何成为纳米治疗工厂

药物输送系统(DDSs)中纳米颗粒对药物的封装可以使治疗药物进行靶向性交付,让它们在特殊疾病部位的释放进而能提高药物的作用,并有助于减少副作用。目前在发展DDSs方面取得了很大的进展,但仍需要新的方法来提高这些系统的范围和有效性。因此,诸如纳米工厂之类的概念引起了人们的广泛关注。Nishimura等人讨论了并概述了不同类型的纳米反应器的设计原则和制造策略;详述了基于脂质或聚合物囊泡、胶囊、介孔硅胶以及水凝胶的系统,并介绍了它们各自的优点和缺点;同时还讨论了它们在治疗癌症、青光眼、神经性疼痛和酒精中毒等方面的应用;最后也概述了这一重要领域的发展前景。


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Nishimura T, Akiyoshi K, et al.Biotransporting Biocatalytic Reactors toward Therapeutic Nanofactories[J]. Advanced Science, 2018.

DOI: 10.1002/advs.201800801

https://doi.org/10.1002/advs.201800801

 
4. 新加坡南洋理工大学AFM:光疗协同癌症免疫疗法的研究进展

免疫疗法在最近的癌症治疗的研究中得到了广泛的关注,因为它能够“训练”免疫系统寻找和清除残留的肿瘤细胞。然而,仅靠癌症免疫疗法可能无法使原发性肿瘤彻底消失。而光疗即通过简单的光照射来消除肿瘤也是一种很有前景的方法。通过将光疗与癌症免疫疗法结合在一起,可以达到协同效果甚至产生免疫记忆。Ng等人综述了近年来利用种纳米粒子结合免疫佐剂和免疫检查点来进行光疗和免疫治疗相结合治疗癌症的研究。在许多研究中都揭示了通过二者的结合可以产生较高水平的促生细胞因子,改善树突细胞的迁移以及肿瘤细胞毒性T细胞与调节T细胞的比率的增加。研究指出未来的这一领域的发展目标是能够提供更好的免疫抑制以及结合其他的光疗策略使得能够更加有效地完全治愈除癌症。


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NgC W, Li J C, et al. Recent Progresses in Phototherapy-Synergized Cancer Immunotherapy[J]. Advanced Functional Materials, 2018.

DOI:10.1002/adfm.201804688

https://doi.org/10.1002/adfm.201804688

 

5. 大连理工大学AFM:氨基肽酶激活的前药用于体内肿瘤诊疗

开发诊疗分子前药用于体内癌症诊断和靶向化疗是目前研究的热点。而由酶激活的前药则表现出优越的选择性,因为癌症特殊酶可以作为癌症的生物标记物。Xiao等人报告了一种氨基肽酶N(APN)激活的诊疗前药NBFMel用于肿瘤荧光成像和局部的肿瘤治疗。NBFMel表现出很低的细胞毒性和非常微弱的荧光。在被APN激活后,NBFMel前药可以释放出可以抑制肿瘤细胞生长的美法仑。与此同时,这种反应也会阻断了光诱导电子转移的进程并产生荧光用于癌症诊断。此外,NBFMel在注射进小鼠体内后也显示出了高效的肿瘤抑制作用。这一工作为酶激活的前药用于为癌症诊断和靶向抗癌化疗研究提供了一个新的平台。


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Xiao M, Sun W, et al.Aminopeptidase-N-activated Theranostic Prodrug for NIR Tracking of Local Tumor Chemotherapy[J]. Advanced Functional Materials, 2018.

DOI: 10.1002/adfm.201805128

https://doi.org/10.1002/adfm.201805128

 

6. AFM:MoS2/HSA中空纳米胶囊用于协同治疗乳腺癌

Xu等人成功地制备了MoS2嵌入人类血清蛋白(MoS2/HSA)的中空纳米胶囊。中空的MoS2/HSA具有均一的尺寸、一个较大的空心腔,低杨氏模量(222 ± 20 MPa)、良好的光热转换能力和很高的药物装载能力。得益于其灵活的性能和HSA的靶向能力,中空的MoS2/HSA纳米胶囊具有明显增强的被细胞摄取的能力来对抗癌细胞。在体内实验表明,MoS2/HSA可以有效地在血液中持久循环和在肿瘤中积累。这一工作也为通过协同光热和化学疗法有效地治疗乳腺癌提供了新的方法。


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Xu C, Teng Z, et al. Flexible MoS2-Embedded Human Serum Albumin Hollow Nanocapsules with Long Circulation Times and High Targeting Ability for Effiient Tumor Ablation[J]. Advanced Functional Materials, 2018.

DOI: 10.1002/adfm.201804081

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201804081

 

7. 中科院化学所AEM:通过共轭可旋转端基增强非富勒烯受体的光伏性能

中科院化学所设计并合成具有共轭可旋转端基的受体-供体-受体型受体,苯乙炔基取代的受体(ITPN)。与乙炔基取代的受体(ITEN)和小分子电子受体(ITIC)相比,ITPN分子显示出降低的结合能和复合能,由苯乙炔基端基的可旋转性和促进π共轭的扩展。ITPN显示出更强的分子聚集和更有序的排列,并增强电荷传输性质。在聚合物太阳能电池中,应用氟化聚合物(PBDB-TF)作为电子供体,基于ITPN的器件效率可达12.6%。可旋转端基的协同作用调节端基并延长π共轭长度是提高A-D-A型小分子受体光伏性能一种行之有效的策略。


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Yu R, Yao H, et al. Enhancing the Photovoltaic Performance of Nonfullerene Acceptors via Conjugated Rotatable EndGroups[J].  Advanced Energy Materials,2018.

DOI: 10.1002/aenm.201802131

https://doi.org/10.1002/aenm.201802131

 

8. 北京大学Nano Energy:效率超过22%钙钛矿-硅叠层太阳能电池

在所有串联光伏(PV)技术中,钙钛矿硅叠层电池引起巨大关注。两个子电池的光电流高度匹配是实现单片串联电池的高效率的关键。北京大学联合多家研究机构报道一种低温解制备钙钛矿硅电池的工艺。高效钙钛矿/硅通过调节电学和光学性质来构造单片串联电池电子传输层,优化带隙和光密度钙钛矿吸收剂。在优化条件下,串联电池的效率高达22.22%。在稳定性测试中,500小时后保持其原始效率的85%以上。


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Qiu Z, Xu Z, et al. Monolithic Perovskite/SiTandem Solar Cells Exceeding 22% Efficiency via Optimizing Top Cell Absorber[J].Nano Energy, 2018.

DOI: 10.1016/j.nanoen.2018.09.052

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285518306979

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