1. Nature Mater.：发现普适性规律！有机半导体中水诱导陷阱产生

电荷载流子陷阱通常对半导体器件的性能非常不利。与无机半导体的情况不同，关于有机半导体中陷阱的特征和原因的深入研究仍然非常有限。瑞士林雪平大学Martijn Kemerink课题组准确地确定了各种有机半导体薄膜的空穴和电子陷阱能量。研究发现，电子和空穴陷阱能量遵循类似的经验规则，分别位于HOMO上方和LUMO下方约0.3-0.4eV。结合实验和理论方法，陷阱的起源是水渗透纳米空隙在有机半导体薄膜中的介电效应。研究人员还提出了一种溶剂退火方法，用于从所研究的材料中去除与水相关的陷阱。该研究为实现无陷阱有机半导体薄膜提供了一条全新途径。

GuangzhengZuo, Mathieu Linares, Tanvi Upreti & Martijn Kemerink. General rule for theenergy of water-induced traps in organic semiconductors. Nature Materials, 2019.

DOI:10.1038/s41563-019-0347-y

https://www.nature.com/articles/s41563-019-0347-y

2. Joule综述：室内光伏电池技术与市场前景

室内光伏电池具有为物联网生态系统提供动力的潜力，包括分布式和远程传感器，执行器和通信设备。随着操作这些设备所需的功率持续减少，现在可由室内光伏电池持续供电的节点的类型和数量正在快速增长。这将推动室内光伏发电需求的显着增长，为现有和新型光伏技术创造一个巨大的替代市场。随着人们对室内光伏电池兴趣的重新出现，麻省理工学院Ian Mathews团队对这一新兴领域进行了概述，重点关注以可行价格创造能源自主传感器所面临的技术挑战，并克服个别光伏技术加速市场的商业挑战。

Mathews,I., Kantareddy, S. N., Buonassisi, T. & Peters, I. M. Technology and MarketPerspective for Indoor Photovoltaic Cells. Joule, 2019.

DOI:10.1016/j.joule.2019.03.026

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435119301667

3. Joule：喝咖啡，使钙钛矿太阳能电池更有劲儿！

为了增加钙钛矿太阳能电池的商业前景，需要简单，成本有效且通用的方法来减轻其固有的热不稳定性。UCLA杨阳教授团队和苏州大学王照奎教授采用了1,3,7-三甲基黄嘌呤，一种具有两个共轭羧基的商品化学品，俗称咖啡因，改善了基于MAPbI₃和CsFAMAPbI₃的钙钛矿太阳能电池的性能和热稳定性。咖啡因和Pb²⁺离子之间的强相互作用充当“分子锁定”，其在膜结晶期间增加活化能，提供具有优选取向的钙钛矿膜，改善的电子性质，减少的离子迁移和大大增强的热稳定性。基于咖啡因的纯MAPbI₃钙钛矿的太阳能电池，其最佳效率为19.8％。在85°C的氮气连续退火下，保留了85％以上的效率。

Wang, R.; Xue, J.; Meng, L.; Lee, J.-W.; Zhao,Z.; Sun, P.; Cai, L.; Huang, T.; Wang, Z.; Wang, Z.-K.; Duan, Y.; Yang, J. L.;Tan, S.; Yuan, Y.; Huang, Y.; Yang, Y. Caffeine Improves the Performance and ThermalStability of Perovskite Solar Cells. Joule, 2019.

DOI: 10.1016/j.joule.2019.04.005

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435119301734#undfig1

4. Joule：自发晶种生长, 增强钙钛矿太阳能电池的稳定性

对于水分的长期稳定性差的问题仍然是阻碍钙钛矿太阳能电池用于实际应用的关键挑战。美国国家可再生能源实验室Kai Zhu报道了一种顺序应用典型的一步溶液配方-自晶种生长（SSG）的方法，进而实现高品质钙钛矿薄膜，具有降低的缺陷密度，改善的电荷载流子传输和寿命、增强的疏水性以增强稳定性。基于FA/MA/Cs的钙钛矿，SSG器件的效率从17.76％（对照组）提高到20.30％（SSG），在环境中4,680小时后，未封装的器件仍保持初始效率的80％以上。

Zhang, F.; Xiao, C.; Chen, X.; Larson, B. W.;Harvey, S. P.; Berry, J. J.; Zhu, K. Self-Seeding Growth for Perovskite SolarCells with Enhanced Stability. Joule, 2019.

DOI: 10.1016/j.joule.2019.03.023

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435119301631#!

5. Nature Commun.：高性能红色荧光粉，照亮未来

由于发光二极管技术在降低全球能源消耗方面的巨大潜力，因此用于转换为白色发光二极管的荧光粉新材料的需求量剧增。由于蓝色发光二极管已经实现了高度优化，转换荧光粉对进一步改善二极管性能是至关重要的。

有鉴于此，因斯布鲁克大学Hubert Huppertz等人报道了高性能红色荧光粉Sr[Li₂Al₂O₂N₂]:Eu²⁺，满足了荧光粉光学性能的所有要求。它结合了美国政府2016年研发计划中所定义的红色荧光粉的最佳光谱位置，具有非常小的半高宽，并且热稳定性非常好。采用Sr[Li₂Al₂O₂N₂]:Eu²⁺的白色中功率荧光粉转换发光二极管与目前市面上的高显色荧光粉转换发光二极管相比，发光效率提高了16%，同时保持了良好的颜色再现性能。这种荧光粉使白色荧光粉转换发光二极管的能源效率有了很大的飞跃。

GregorJ. Hoerder, Markus Seibald, Dominik Baumann, Thorsten Schröder, Simon Peschke,Philipp C. Schmid, Tobias Tyborski, Philipp Pust, Ion Stoll, Michael Bergler,Christian Patzig, Stephan Reißaus, Michael Krause, Lutz Berthold, Thomas Höche,Dirk Johrendt & Hubert Huppertz.  Sr[Li₂Al₂O₂N₂]:Eu²⁺—A high performance red phosphor to brighten the future. NatureCommunications, 2019.

DOI:10.1038/s41467-019-09632-w

https://www.nature.com/articles/s41467-019-09632-w

6. Nature Commun.：2D COFs中晶格声子与超快电荷转移的耦合

共价有机框架(COFs)已成为一种很有前途的光捕获组件，用于人工光合作用和光伏发电。近年来，为了有效地生成自由载流子，在二维(2D) COFs中实现了给体-受体(D-A)共轭。在二维D-A COFs中，光激发会产生极化子对，极化子对是自由载流子的前驱体，比激子具有更低的结合能。虽然初级激发态的性质是决定材料光电性质的一个关键因素，但导致极化子对产生的激发态动力学尚未得到研究。

有鉴于此，韩国科学技术研究院Hyotcherl Ihee、Hyungjun Kim以及韩国化学技术研究所Jin-Ook Baeg、韩国仁川大学Jeongho Kim等人结合飞秒级光谱学和非绝热的分子动力学模拟，研究了二维D-A COFs中光生载流子的动力学。研究表明，极化子对是通过超快的层内空穴转移和二维晶格的耦合振动形成的，这说明了声子辅助电荷转移的机理。

Tae Wu Kim, Sunhong Jun, Yoonhoo Ha, Rajesh K.Yadav, Abhishek Kumar, Chung-Yul Yoo, Inhwan Oh, Hyung-Kyu Lim, Jae Won Shin,Ryong Ryoo, Hyungjun Kim, Jeongho Kim, Jin-Ook Baeg & Hyotcherl Ihee.Ultrafast charge transfer coupled with lattice phonons in two-dimensionalcovalent organic frameworks. Nature Communications, 2019.

DOI: 10.1038/s41467-019-09872-w

https://www.nature.com/articles/s41467-019-09872-w

7. Nature Commun.：具有类似金属热导率的纳米结构聚合物膜

聚合物因其独特的性质，当其转化为热导体时，有机会用作先进热管理材料。最近的研究表明聚合物可以具有高导热性，但是其传输机制尚未明确。近日，麻省理工学院陈刚等多团队合作，报道了一种聚乙烯膜，其热导率达62 W m⁻¹ K⁻¹ ,比典型的聚合物(~0.1 W m⁻¹ K⁻¹）大两个数量级。结构研究和热模拟表明该聚乙烯膜由具有晶态和非晶态区域的纳米纤维组成，非晶态区具有非常高的热导率（~16 Wm⁻¹ K⁻¹）。该工作为合理设计和合成用于热管理的导热聚合物奠定了基础，尤其是柔性、轻质、化学惰性和电绝缘导热导体。

Yanfei Xu, Gang Chen*, et al. Nanostructuredpolymer films with metal-like thermal conductivity. Nature Communications, 2019.

DOI: 10.1038/s41467-019-09697-7

https://doi.org/10.1038/s41467-019-09697-7

8. Nature Commun.：无添加剂的MXene墨水用于微型超级电容器的直接印刷

直接印刷功能性油墨对于包括电化学能量存储，智能电子和医疗保健在内的各种领域的应用至关重要。但目前可用的可印刷油墨配方远非理想，其通常涉及表面活性剂/添加剂，造成油墨浓度低，不仅增加了制造的复杂性还降低了印刷分辨率。德雷塞尔大学Yury Gogotsi、都柏林圣三一学院Valeria Nicolosi和Chuanfang (John) Zhang团队报道了无添加剂、浓缩MXene油墨的配方和直接印刷，具有高印刷效率和空间均匀性。

研究者展示了水性和有机两种类型的二维碳化钛（Ti₃C₂T_x）MXene油墨，在没有任何添加剂或二元溶剂体系的情况下，分别用于挤出印刷和喷墨印刷。基于全MXene印刷的微型超级电容器的和能量密度和体积电容比现有的喷墨/挤出印刷活性材料大几个数量级。都具有出色的面电容和体积电容。此外，MXene油墨配方和印刷的协议是通用的，即欧姆电阻器也可以喷墨印刷，该印刷平台具有用于下一代电子器件可扩展制造的巨大潜力。

Chuanfang (John) Zhang, Lorcan McKeon,Matthias P. Kremer, Sang-Hoon Park, Oskar Ronan, Andrés Seral‐Ascaso, Sebastian Barwich, Cormac ÓCoileáin, Niall McEvoy, Hannah C. Nerl, Babak Anasori,Jonathan N. Coleman, Yury Gogotsi, Valeria Nicolosi. Additive-free MXene inksand direct printing of micro-supercapacitors. Nature Communications, 2019.

DOI: 10.1038/s41467-019-09398-1

https://www.nature.com/articles/s41467-019-09398-1

9. JACS：内源性ROS触发的形态改变可以增强其与线粒体的协同作用

国家纳米科学中心乔增莹、王浩团队报道了利用内源性活性氧(ROS)去引发多肽类偶联物(PPCs)发生形态改变，进而可以与线粒体发挥协同作用实现更好的肿瘤治疗效果。

PPCs是由（1）与聚(乙二醇)共轭的多肽KLVFF（2）靶向线粒体的细胞毒性肽KLAK和（3）聚乙烯醇骨架等所组成的。因此PPCs纳米颗粒可以进入细胞并且靶向线粒体。由于大多数癌细胞的线粒体周围的活性氧生成过多，PPCs中的硫代酮连接物会被裂解，导致纳米颗粒转化为纤维状纳米结构。这种纳米纤维会暴露KLAK进而使得其与线粒体之间的多价协同作用增强，在体内产生对癌细胞具有选择性的细胞毒性和显著的肿瘤抑制作用。这一工作也是利用细胞内的ROS触发材料发生形态转化的首例，表明这一策略可以通过增强与靶向位点的相互作用来为疾病的诊断和治疗提供一个新的方法。

Dong-Bing Cheng, Zeng-Ying Qiao, Hao Wang, etal. Endogenous ROS-Triggered Morphology Transformation for Enhanced CooperativeInteraction with Mitochondria. Journal of the American Chemical Society,2019.

DOI: 10.1021/jacs.8b07727

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.8b07727

10. Angew：利用可由肾清除的金纳米颗粒去改善抗癌药物的体内转运

利用纳米粒子去精确地控制抗癌药物在正常和癌变组织中的体内转运是实现纳米药物临床转化的关键，这需要从根本上理解纳米粒子是如何的抗癌药物递送过程中的“靶向-清除”和“渗透-保留”进行影响的。德克萨斯大学达拉斯分校郑杰教授团队以抗癌药物阿霉素为模型，系统地研究了可由肾清除的金纳米粒(AuNPs)对药物在癌组织和正常组织中的渗透、分布和滞留的影响。实验结果表明，AuNPs既保持了游离药物利用高肿瘤血管通透性去快速靶向肿瘤的优势，而且也可以加速非靶向药物的体内清除。这一研究结果表明，利用纳米粒子可以调和抗癌药物在体内递送时存在的矛盾问题。

Chuanqi Peng, Jie Zheng, et al. Tuning in vivotransport of anticancer drugs with renal-clearable gold nanoparticles. Angewandte ChemieInternational Edition, 2019.

DOI: 10.1002/anie.201903256

http://dx.doi.org/10.1002/anie.201903256

11. Angew：乙醇脱氢酶与铑修饰的周期性介孔有机硅协同作用，提高催化活性

金属络合物催化剂和酶的联合使用是一个有吸引力的概念，但通常会导致共同失活。近日，日本丰田中央研究所Shinji Inagaki团队发现双吡啶基周期性介孔有机硅(BPy-PMO)固定的铑(Rh)化合物在模型蛋白牛血清蛋白(BSA)存在下体现出高的转移氢化催化活性，而均相下的Rh化合物因与BSA的直接相互作用而导致活性降低。

用较小的蛋白质或氨基酸代替BSA，BPy-PMO体现出明显的尺寸筛分效应，避免Rh催化剂受直接相互作用。将Rh固定在BPy-PMO的催化剂与马肝醇脱氢酶(HLADH)结合使用，成功地促进了NAD⁺经过转移氢化反应得到具有高对映选择性的NADH，再进一步对4-苯基-2-丁酮进行不对称加氢这一顺序反应。这说明Rh固定在BPy-PMO的催化剂与HLADH具有很好的兼容性。该工作使用BPy-PMO作为金属化合物的载体，提高了金属催化剂与酶的兼容性，为设计金属化合物-酶催化剂提供了思路。

Tomoki Himiyama, Shinji Inagaki,* et al. Cooperative Catalysis of an Alcohol Dehydrogenase andRhodium-Modified Periodic Mesoporous Organosilica. Angewandte ChemieInternational Edition, 2019.

DOI: 10.1002/anie.201904116

https://doi.org/10.1002/anie.201904116

12. ACS Nano：结晶诱导荧光增强的四电子团簇

团簇是近年来的研究热点。近日，印度马德拉斯技术学院Thalappil Pradeep团队报道了硫醇和双膦配体共保护的[Ag₂₂(dppe)₄(2,5-DMBT)₁₂Cl₄]²⁺（2,5-DMBT=2,5-二甲基苯硫酚，dppe=1,2-双(二苯基膦基)乙烷）团簇，该团簇由Ag₁₀内核和Ag₁₂(dppe)₄(2,5-DMBT)₁₂Cl₄外壳组成。该团簇的Ag₁₀内核由两个Ag₅扭曲的三角双锥单元组成，这在Au和Ag纳米团簇中是很少见的。ESI-MS表征发现该团簇是正二价，含有4个自由电子。更有趣的是，该团簇在溶液和无定型的状态下荧光很弱，然而，结晶后它的荧光可以增强12倍。进一步研究发现，结晶状态配体之间的C-H…π和π…π相互作用是荧光增强的主要原因。

Esma Khatun, Thalappil Pradeep*, et al.Confining an Ag₁₀ Core in an Ag₁₂ Shell: A Four-ElectronSuperatom with Enhanced Photoluminescence upon Crystallization. ACS Nano,2019.

DOI: 10.1021/acsnano.9b01189

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsnano.9b01189