1. JACS：纳米MOF用于放射性治疗
纳米金属有机骨架具有可调节性和多孔性，可以内嵌多种组分，进而可以实现在生物医学领域的应用。有鉴于此，芝加哥大学林文斌教授等人报道了一种新型的nMOF组装体W18@Hf12-DBB-Ir的合成，它包含三种组分---基于Hf的金属氧簇、基于Ir的桥接配体以及基于W的多氧金属酸盐(POMs)。研究发现，在x射线照射下，W18@Hf12-DBB-Ir显著增强了Hf12 SBUs产生羟基自由基(•OH)的能力，DBB-Ir配体产生单线态氧(1O2)的能力，以及W18 POMs产生超氧化物(O2-)的能力。在5×1 Gy低x射线剂量下，W18@Hf12-DBB-Ir通过这些不同活性氧的协同作用杀伤肿瘤细胞，获得了极好的抗癌效果，实现了98%的肿瘤退缩。
Guangxu Lan, Kaiyuan Ni, Samuel S. Veroneau,Taokun Luo, Eric You, and Wenbin Lin. Nanoscale Metal-Organic FrameworkHierarchically Combines High-Z Components for Multifarious Radio-enhancement. Journalof the American Chemical Society, 2019.
DOI: 10.1021/jacs.9b03029
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.9b03029
2. JACS：Ni2P纳米阵列催化剂高效HER，电流密度>600 mA cm-2
设计高效的无贵金属电催化剂用于大规模H2生产仍然具有挑战。近日，悉尼科技大学汪国秀及中科大俞书宏、高敏锐团队合作，报道了一种在商用泡沫镍基质上生长的Ni2P纳米阵列催化剂，该催化剂在碱性介质中具有高的电催化活性和稳定性。Ni-Fe LDH阳极和Ni2P/NF阴极组成的电解槽能高效电解水，具有比Pt/C||Ir/C电池更高的性能，电流密度>600 mA cm-2。Ni2P催化剂高的催化性能归因于高效电子转移、优异的本征活性及纳米阵列和基质间的紧密联系。而且Ni2P纳米阵列独特的“超疏气”表面使得其能承受内部和外部作用力，并且在大电流密度下（例如> 1000 mA cm-2）及时释放原位生成的H2。
Xingxing Yu, Min-Rui Gao*, Guoxiu Wang*,Shu-Hong Yu*, et al. A “Superaerophobic” Nickel Phosphide Nanoarray Catalyst for Efficient HydrogenEvolution at Ultra-High Current Densities. Journal of the American ChemicalSociety, 2019.
DOI: 10.1021/jacs.9b02527
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.9b02527
3. JACS：破解CuCrFeOx基催化剂高温催化WGS反应的机理
水煤气转换(WGS)反应对化学工业至关重要，是工业生产H2的主要路线。CuCrFeOx基催化剂在工业上广泛用于高温WGS反应，而CuCrFeOx基催化剂催化WGS反应的机理（“氧化还原”机理和“联想”机理）却一直存在争议。近日，橡树岭国家实验室Zili Wu等多团队合作，采用多种先进表征技术（红外IR，程序升温表面反应TPSR，NAP-XPS，中子非弹性散射INS等）对WGS反应条件下催化剂的表面性质及表面的中间体物种进行表征。
实验发现，CuCrFeOx基催化剂表面在WGS反应条件下是动态的，会被局部还原，在Fe3O4表面生成金属态Cu纳米颗粒。原位IR和INS光谱表征均未检测到WGS过程中表面甲酸物种的生成。TPSR实验发现CO/H2O反应物生成CO2和H2具有和HCOOH分解生成CO2和H2不一样的机制。稳态同位素瞬态动力学分析（SSITKA）及DFT计算进一步证明了氧化还原机理的正确性。
Felipe Polo-Garzon, Zili Wu*, et al.Elucidation of the Reaction Mechanism for High-Temperature Water-Gas Shift overan Industrial-type Copper-Chromium-Iron Oxide Catalyst. Journal of theAmerican Chemical Society, 2019.
DOI: 10.1021/jacs.9b03516
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.9b03516
4. JACS：受光系统II启发设计的水氧化分子光电极
在人工光合作用中，太阳能驱动H2O分解成H2和O2或将CO2转化成有用的化学品，在大多数情况下，H2O氧化通常是典型的极限半反应。近日，北卡罗莱纳大学教堂山分校Thomas J.Meyer等多团队合作，报道了一种设计光电阳极的分子方法，该方法将电子受体、敏化剂、电子给体和水氧化催化剂合并在一个分子组装中。该策略模拟光系统II中的关键元素，在导电氧化物电极表面的受控分子环境中引入光吸收器、电子受体、电子给体和催化剂，来实现光驱动水氧化。实验发现，该光电极在440 nm稳态光照明下应用偏压可实现光电化学水氧化，每光子吸收效率为2.3%。
Degao Wang, Renato N. Sampaio, Thomas J.Meyer*, et al. A Molecular Photoelectrode for Water Oxidation Inspired byPhotosystem II. Journal of the American Chemical Society, 2019.
DOI: 10.1021/jacs.9b02548
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.9b02548
5. AM：13.2%！倒置无机PSC最高效率
CsPbI3是用于钙钛矿/硅串联太阳能电池的有前途的宽带隙材料，但它们在环境条件下容易经历从立方黑相到正交黄相的相变。这种相变是由水分引起的，这种水分会引起共顶八面体骨架（[PbI6]4-）的变形。近日，上海交通大学韩礼元教授研究团队通过系统地控制表面有机末端基团的空间位阻来抑制立方CsPbI3中[PbI6]4-单元的八面体倾斜。这种空间位阻有效地防止了晶格畸变，从而增加了相变的能垒。
研究人员通过X射线衍射测量和密度泛函理论计算验证了该机制。同时，有机覆盖层的形成也可以钝化钙钛矿吸收剂的表面电子陷阱态。基于上述研究，研究人员获得了13.2％ PCE倒置平面钙钛矿太阳能电池，这是由倒置结构无机PSC实现的最高效率。更重要的是，优化的器件在环境条件下老化30天后扔保留了其初始PCE的85％，稳定性得到显著提升。
Wu,T. Han, Y. et al. Efficient and Stable CsPbI3 Solar Cells viaRegulating Lattice Distortion with Surface Organic Terminal Groups. Advanced Materials, 2019.
DOI:10.1002/adma.201900605
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adma.201900605
6. AM：无铅卤化钙钛矿材料的结构和功能多样性
由于其优异的光电性能，卤化铅钙钛矿已成为用于不同应用的有希望的半导体材料。虽然学术界对这些高性能钙钛矿中的有毒铅有不同的看法，但优选用无毒或至少毒性较小的元素替代铅，同时保持优异的性能是大家一致的看法。近日，林雪平大学Feng Gao研究团队介绍了结构尺寸从3D到0D的无铅钙钛矿材料的设计规则。综述了无铅卤化钙钛矿的最新进展，总结了结构与基本性质之间的关系，包括光学，电学和磁学相关性质。3D钙钛矿，特别是A2B+B3+X6型双钙钛矿，显示出非常有前途的光电前景，而低维钙钛矿显示出丰富的结构多样性，从而为光学，电学，磁学和多功能应用提供了丰富的性能。此外，基于这些结构-性质关系，提出了多功能钙钛矿设计的策略。还强调了无铅钙钛矿应用的挑战和未来方向，重点是材料开发和器件制造。
Ning,W. Gao, F. et al. Structural and Functional Diversity in Lead-Free HalidePerovskite Materials. Advanced Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adma.201900326
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adma.201900326
7. AM：共轭聚电解质作为多功能钝化和空穴传输层助力高效钙钛矿LED
金属卤化物钙钛矿（MHP）由于其高色纯度和光谱可调性而作为发光材料引起了极大的关注。钙钛矿发光二极管（PeLED）的一个关键问题是制造最佳的电荷传输层（CTL），其需要具有效的电荷注入能力，同时阻挡相反电荷并使钙钛矿层生长具有减少的界面缺陷。
近日，高丽大学Han Young Woo、蔚山国立科学技术大学Sang Kyu Kwak、Myoung Hoon Song提出了两种具有不同反离子（K+和四甲基铵（TMA +））的聚（芴-亚苯基）-基阴离子共轭聚电解质（CPE），可作为实现多功能钝化作用和作为空穴传输层（HTL）。通过X射线光电子能谱，X射线衍射和密度泛函理论计算研究了在不同HTL上生长的MHP的晶体生长。带有TMA+反离子的CPE显著改善了钙钛矿的生长，抑制了界面缺陷，从而显着提高了发射性能和器件性能。所制备的准二维PeLED外部量子效率达到10.2％。使用具有不同反离子的CPE作为CTL可以用作控制界面缺陷和改善钙钛矿基光电器件。
Woo, H.-Y.Kwak, S. K. N. Song, M. H. et al. Conjugated Polyelectrolytes asMultifunctional Passivating and Hole-Transporting Layers for EfficientPerovskite Light-Emitting Diodes. Advanced Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adma.201900067
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adma.201900067
8. EES综述：固态锂离子电池人工缓冲层改性界面的最新进展
电极材料和固体电解质之间的界面相容性差（物理和化学）严重阻碍了固态锂离子电池（SSB）的实际应用。因此人们提出了人工缓冲层（ABL）的制造，并且认为它是克服SSB界面问题的有效方法。
南京工业大学邵宗平课题组全面总结了SSB中界面工程和相关技术表征的最新进展。首先，讨论了SSB中与正极/固体电解质和负极/固体电解质界面稳定性相关的关键问题和挑战。然后提出了最新的研究方法和策略，以提高依赖于ABL界面工程的SSB性能，并全面总结了原位和非原位界面观测和分析的表征策略。最后，强调了与电极-电解质界面相关的关键问题，并提出了关于高质量缓冲层开发的观点。
Mingjie Du, Kaiming Liao, Qian Lu, ZongpingShao. Recent advances in the interface engineering of solid-state Li-ionbatteries with artificial buffer layers: challenges, materials, construction,and characterization. Energy & Environmental Science, 2019.
DOI: 10.1039/C9EE00515C
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/ee/c9ee00515c#!divAbstract
9. EES：与液态Na-K相关的石墨插层化合物实现超稳定碱金属负极
具有高理论容量和低氧化还原电位的碱金属负极（Li，Na，K）非常有希望用于实现高能量密度可充电电池。尽管在Li-金属中已经做出了大量的努力，但枝晶生长以及严重的界面问题仍然是碱金属电池（AMB）的基本挑战。德克萨斯大学奥斯汀分校余桂华课题组报道了将原位形成的石墨插层化合物（GIC）框架与液态Na-K合金电极相结合，使其成为在高电流密度和高容量下可长时间稳定剥离/沉积的碱金属负极。
合成方法是在室温下进行的，由于钾在碳纤维基质中的扩散速度比钠快得多，形成了KC8的骨架，进而提高了润湿性，以诱导Na-K合金的注入，最后形成均匀电极。液态合金的自愈合和高表面张力以及由GIC网络支持的快速电子和质量传输的协同作用，使得Na-K复合电极非常稳定，合成的NaK-GIC-碳（NaK-GC）电极的对称电池能够在20 mA cm-2下维持5000小时的连续稳定剥离/沉积。此外，在液态Na-K负极和K双（氟磺酰基）酰亚胺（KFSI）-EC / DEC电解质之间实现了与氟化物组分的稳健界面。
Leyuan Zhang, Sangshan Peng, Yu Ding, XuelinGuo, Yumin Qian, Hugo Celio, Gaohong He, Guihua Yu. Graphite IntercalationCompound Associated with Liquid Na-K Towards Ultra-Stable and High-CapacityAlkali Metal Anodes. Energy & Environmental Science, 2019.
DOI: 10.1039/C9EE00437H
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/ee/c9ee00437h#!divAbstract
10. ACS Nano：MOF合成具有相界的双金属硒化物用于储钠和OER
目前两相或多相化合物在能量应用中表现出良好的电化学性能，然而，对双金属化合物中高活性相界的机理研究，特别是在性能改进方面仍然是个谜。
中南大学梁叔全、周江和雷永鹏团队通过双金属硒化物异质结构（CoSe2/ZnSe）纳米薄片揭示了其优越电化学性能背后的基本机制-相界效应，验证了CoSe2和ZnSe晶畴之间具有晶格畸变的相界。通过实验和DFT得出当电子在异质界面处从CoSe2侧转移到ZnSe侧时，相界面电荷的重新分布。通过Na+吸附能的计算证明，ZnSe侧具有高电子密度的相界更有利于Na+的吸附，从而加速反应动力学。TEM和原位XRD表明该纳米薄片在SIB中表现出多步氧化还原反应机理，可有效缓解Na+插入的应力，从而增强了反应的可逆性。此外，该材料还具有优异的OER活性。
验证：1）SIB中，CoZn-Se表现出更高的Na+扩散系数，高倍率和优异的循环稳定性（4000个循环）。Na3V2(PO4)3‖CoZn-Se全电池具有出色的钠储存能力，具有极佳的循环稳定性（高达800次循环）。2）电解水中，CoZn-Se还具有良好的OER活性，在1M KOH中具有320 mV的小过电位，达到10 mA cm-2，并具有出色的稳定性（15 h或2000 个CV循环）。
Guozhao Fang, Qichen Wang, Jiang Zhou,Yongpeng Lei, Zixian Chen, Ziqing Wang,Anqiang Pan, Shuquan Liang. MetalOrganic Framework-Templated Synthesis of Bimetallic Selenides with Rich PhaseBoundaries for Sodium-Ion Storage and Oxygen Evolution Reaction. ACS Nano,2019.
DOI: 10.1021/acsnano.9b00816
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsnano.9b00816
11. ACS Nano：基于单壁碳纳米管的实时荧光成像可改善卵巢癌手术后的存活率
对晚期卵巢癌(OC)的细胞减少手术进行改善是该疾病治疗所面临的一个重要难题。而基于靶向的分子荧光成像则可以在显微镜下帮助实现完整的肿瘤切除。哈佛医学院Lorenzo Ceppi团队和麻省理工学院Neelkanth M. Bardhan团队合作，利用反射/荧光成像系统和原位OC小鼠模型来对肿瘤的检测进行量化，并评估了荧光成像引导的手术对术后生存率的影响。
实验使用的造影剂是一种可腹腔注射的纳米分子探针，由单壁碳纳米管与M13噬菌体偶联组成，该噬菌体具有可与在OC中过表达的细胞外蛋白SPARC结合的修饰肽。结果表明，该成像系统能够检测到近红外II区荧光(1000 - 1700 nm)并可实时显示视频图像来指导手术的去瘤过程。原位OC小鼠模型的实验结果也证明，与常规手术相比，这种荧光成像指导的手术切除肿瘤会改善动物的术后存活率。
Lorenzo Ceppi, Neelkanth M. Bardhan. et al.Real-Time Single-Walled Carbon Nanotube-Based Fluorescence Imaging ImprovesSurvival After Debulking Surgery In An Ovarian Cancer Model. ACS Nano,2019.
DOI: 10.1021/acsnano.8b09829
https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsnano.8b09829
12. AFM：金属卤化物钙钛矿发光器件：为下一代显示器提供有希望的技术
随着社会对显示器的要求和期望的增长，提出了更高的显示技术标准，包括更宽的色域，更高的色纯度和更高的分辨率。最近出现的发光卤化物钙钛矿具有许多优点，例如高电荷载流子迁移率，可调发射波长，窄发射线宽和本征高光致发光量子产率。
近日，吉林大学Yu Zhang和香港城市大学Andrey L. Rogach讨论了如何将钙钛矿材料吸引人的光学和电学性质转化为高性能PeLED，并分析了钙钛矿材料和各个器件的工作机理和优化方法。在材料方面，包括控制钙钛矿晶粒和纳米晶体的尺寸和组成，表面和界面钝化，掺杂和合金化，而在器件方面，包括界面工程和能级调整，以及增强光子发射。研究人员还讨论了蓝色PeLED的性能，PeLED的环境和操作稳定性以及卤化铅钙钛矿的毒性问题，并展望了钙钛矿材料和PeLED的未来发展。
Metal Halide Perovskite Light-EmittingDevices: Promising Technology for Next-Generation Displays. Advanced FunctionalMaterials, 2019.
DOI: 10.1002/adfm.201902008
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adfm.201902008
