1. Chem. Soc. Rev.：由天然构件组装而成的纳米结构颗粒用于疾病治疗
墨尔本大学Frank Caruso和四川大学郭俊凌教授对由天然构件组装而成的纳米结构颗粒及其治疗应用进行了综述。
本文要点：
1）基于免疫系统调控、基因转录、器官和细胞靶向以及光子能量转换的先进治疗方法已经发展成为能够对抗一系列疾病的有效策略。其中，天然源性的大分子(如蛋白质、脂质、多糖和多酚)也越来越多地被用作纳米结构颗粒的基础构件，原因在于其具有良好的生物相容性、生物降解性、生物活性和多样的化学性质等优势，因此非常适合用于疾病治疗领域。
2）作者在文中对由天然构件组装而成的纳米结构颗粒在疾病治疗方面的应用进行了全面的综述，重点介绍了天然构建模块组装的最新研究概况，并总结了其在先进治疗领域中的重要科学应用和临床前应用情况，包括过继细胞治疗，免疫治疗，基因治疗，主动靶向药物递送，光声治疗和成像，光热治疗以及联合治疗等；此外，作者重点比较了不同天然构建模块的优缺点，阐明了设计生物源性纳米颗粒的关键原则以及如何提高其性能和利用度；最后，作者也对该领域当前面临的挑战和未来的研究方向进行了讨论和展望。
Yi Ju et al. Nanostructured particles assembled from natural building blocks for advanced therapies. Chemical Society Reviews. 2022
DOI: 10.1039/d1cs00343g
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/cs/d1cs00343g
2. Science Advances：基于单胶束构建块的分层超结构的模块化超组装
由于聚合物构筑块的热力学不稳定性，操纵其超级组装仍然是一个巨大的挑战。近日，复旦大学赵东元院士，李伟报道了一种通过单胶束界面超组装途径形成的三维层次化核-卫星结构：SiO2@单胶束球形超结构。
本文要点：
1）值得注意的是，在这种超结构中，单胶束亚基的超薄单层(~18 nm)在固体球面(SiO2)上呈典型的六边形规则不连续分布(相邻胶束距离~30 nm)，这是传统的超组装方法难以实现的。
2）此外，胶体SiO2界面上的单胶束数量可以定量控制(从76到180)。这种定量控制可以通过调节颗粒间的静电相互作用(胶束间的静电排斥和单胶束单元与二氧化硅衬底之间的静电吸引)来精确操纵。
这种单胶束界面超组装策略将为构建多尺度、分级、规则的微观和/或宏观尺度的材料和器件提供一种可控的方法。
Zaiwang Zhao, et al, Modular super-assembly of hierarchical superstructures from monomicelle building blocks, Sci. Adv., 2022
DOI: 10.1126/sciadv.abo0283
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo0283
3. Science Advances：一种可持续的单组分“丝质珍珠层”
由于可回收性较低和降解不完全，多个组分杂化而成的合成复合材料通常是不可持续的。相比之下，丝绸和竹子等生物材料将纯聚合物组件组装成复杂的多尺度结构，实现了优异的性能和完全的可降解性。从这些生物基单组分复合材料获取灵感有望促进可持续材料的发展。基于此，浙江大学Hao Bai通过模拟天然珍珠层的复合结构，使用单一组分(丝素)作为构筑块，成功构建了一种丝质珍珠层状复合材料，被称为丝质珍珠层。
本文要点：
1）这种层状的霰石小片由一层薄薄的生物聚合物粘合在一起，形成了一种砖状的构筑物。珍珠岩的层次化结构以及无机“砖”和有机“砂浆”之间强烈的界面相互作用使其具有卓越的机械性能，结合了高强度和高韧性。与常见的有机-无机珍珠状复合材料不同，丝质珍珠中的砖和砂浆来自相同的成分，它们紧密结合在一起，没有任何其他胶水。
2）丝质珍珠层的复合结构使其具有优于均匀丝质材料的力学性能，其弯曲强度、弹性模量和应变分别显著提高67%、37%和19%。此外，丝质珍珠层显示出可控的可塑性，而对于坚固而松散的珍珠层状复合材料来说，这通常很难实现。此外，丝质珍珠在37 ℃下可用酶E完全生物降解，表明其具有良好的环境友好性。
这项工作为开发高性能和可持续的材料铺平了一条有效的道路，该材料的成分简单，制造过程比较简单。
Zongpu Xu, et al, A sustainable single-component “Silk nacre”, Sci. Adv., 2022
DOI: 10.1126/sciadv.abo0946
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo0946
4. Nature Commun.：用于可穿戴系统的液态金属刺绣织物
在日常生活中，能够感应、供电和通信的电子纺织品可用于监测人类健康。然而，由于基底材料的电性能、柔韧性和强度受到限制，这些材料必须在日常使用中承受反复的机械、热和化学应力，因此实现这些功能具有挑战性。有鉴于此，新加坡国立大学的John S. Ho、美国犹他大学的Yong Lin Kong等研究人员，提出了一种新颖的方法，展示了由液态金属纤维的数字刺绣制备具有近场供电和通信功能的电子纺织系统。
本文要点：
1）由于液态金属纤维独特的电气和机械性能，这些电子纺织品可以贴合身体表面，并与附近的可穿戴或可植入设备建立强大的无线连接，即使在剧烈运动期间也是如此。
2）通过以这种方式将优化的电磁模式转移到衣服上，展示了一种可水洗的电子衬衫，它可以由智能手机无线供电，并在不干扰日常活动的情况下连续监测腋窝温度。
Rongzhou Lin, et al. Digitally-embroidered liquid metal electronic textiles for wearable wireless systems. Nature Communications, 2022.
DOI：10.1038/s41467-022-29859-4
https://www.nature.com/articles/s41467-022-29859-4
5. EES：孤对电子作为氢键断裂剂作为高电压水系电池的通用策略
水系电池以其安全、低成本、无毒等特点受到了广泛的关注。然而，窄的电化学稳定窗口和低温下水的结冰限制了水系锂离子电池的能量密度和工作温度范围。近日，北京理工大学陈人杰教授，李月姣，Nan Chen在LiTFSI−H2O水溶液中加入“氢键俘获”溶剂TMS，形成“LiTFSI(TMS)0.5Water”（LiT0.5W）电解液（LiTFSI：TMS：水=1：0.5：1）。
本文要点：
1）LiT0.5W电解液对HER的抑制作用增强，并通过降低水的冰点将工作温度扩展到-85°C。此外，正极−电解质界面（CEI）和来自TMS溶剂的SEI膜可以通过形成碳组分作为OER/HER的有效界面势垒。
2）实验结果显示，3.15 V的LiNi0.5Mn1.5O4/Li4Ti5O12全电池表现出非常有效的析氢抑制作用，-80~60 °C的巨大温度范围，300次循环后，136 Wh·kg−1的高能量密度，为构建具有高能量密度和极端低温条件的水系电池提供了新机会。
Yanxin Shang, et al, A universal strategy for high-voltage aqueous batteries via lone pair electrons as hydrogen bond-breaker, Energy Environ. Sci., 2022
DOI: 10.1039/D2EE00417H
https://doi.org/10.1039/D2EE00417H
6. EES：自净化电解质助力高性能锂离子电池
传统的LiPF6/碳酸盐电解液氧化稳定性差，反应分解产物（HF、PF5、POF3等）。形成不太稳定的电极/电解液中间相，从而促进过渡金属离子的溶解，加速电解液溶剂的持续分解，导致LIBs的降解。近日，浙江大学范修林，中国科学院物理研究所Dong Su展示了一种新型电解质，1.6 M锂双(氟磺酰基)酰亚胺（LIFSI）在（2-氰乙基）三乙氧基硅烷（TEOSCN）中具有自净化特性。
本文要点：
1）电解液中的TEOSCN分子可以有效地消除活性有害物种，而FSI-阴离子在石墨和富镍NMC正极上的低电阻界面组分中占主导地位，尽管其浓度很低。
2）这种自净化电解质系统能够实现MCMB||NMC811全电池的长期循环，在25 °C下1000次循环的超高容量保持率为91%，在60 °C下500次循环的保持率为81%。即使在极端情况下，即暴露在空气中1小时，这种电解质仍然可以实现MCMB||NMC811全电池的稳定充放电循环而不会降解，这可以大大简化锂离子电池的制造过程。
这种“自净+钝化”策略为下一代高能LIBs的电解质工程开辟了一个新的前沿研究。
Di Lu, et al, Self-purifying electrolyte enables high energy Li ion batteries, Energy Environ. Sci., 2022
DOI: 10.1039/D2EE00483F
https://doi.org/10.1039/D2EE00483F
7. EES：通过离子诱导结晶实现创纪录高比输出功率密度的可伸缩热电偶水凝胶热电池
基于热电效应的离子热电池具有较高的热电势，但其输出电量较小，仍不足以满足实际应用的需要。近日，南开大学马儒军教授设计了一种基于铁/铁氰化物[Fe(CN)6]4-/[Fe(CN)6]3-离子氧化还原电偶的聚丙烯酰胺/海藻酸钠（PAAMSA）双网络可伸缩热电池(STHTC)。
本文要点：
1）通过胍离子诱导的[Fe(CN)6]4-离子晶化增强热电偶效应，STHTC的平均热电势、电导率和伸长率分别达到4.4 mV/K、10.5S/m和540%。Pmax/ΔT2达到了创纪录的1780 μW m-2 K-2，是基于单个热电效应的最高值的~3倍。在拉伸应变从0%到200%的1000次循环后，STHTC表现出显著的机械和热电稳定性。即使在-35℃的低工作温度下，STHTC仍具有良好的TE性能。
2）研究人员进一步展示了一种5×5的STHTC阵列，通过收集模拟人体热能直接点亮5个绿色LED，而不需要任何电子放大系统。此外，STHTC可以提供稳定的电压，使CPU温度降低15.1K，为同时进行热管理和发电提供了一种可行的策略。
Ding Zhang, et al, Stretchable thermogalvanic hydrogel thermocell with record-high specific output power density enabled by ion-induced crystallization, Energy Environ. Sci., 2022
DOI: 10.1039/D2EE00738J
https://doi.org/10.1039/D2EE00738J
8. Angew：调节芳香环的静电和疏水表面以增强膜结合和细胞对肽的吸收
芳香基团是细胞表面蛋白质-膜结合的关键介质，有助于疏水效应和膜相互作用。昆士兰大学David P. Fairlie研究了静电和疏水芳香环取代基对膜亲和力和细胞摄取螺旋肽、环肽和细胞穿透肽的影响。
本文要点：
1）研究表明，疏水性会发挥重要作用，并且静电表面电位、偶极子和极化率的细微变化也会增强磷脂膜和细胞摄取的联系。
2）此外，芳香环上的氟和硫取代基的组合也会诱导微偶极子，进而增强细胞对p53-HDM2相互作用的12残基肽抑制剂和细胞穿透环肽的摄取。这些芳香基可以很容易地插入肽侧链，以增强其细胞吸收。
Aline D. de Araujo. et al. Tuning Electrostatic and Hydrophobic Surfaces of Aromatic Rings to Enhance Membrane Association and Cell Uptake of Peptides. Angewandte Chemie International Edition. 2022
DOI: 10.1002/anie.202203995
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202203995
9. Angew：刺激响应型负载金属的小分子前螯合剂用于设计金属配合物前药
选择性激活前药是减少疾病治疗副作用的重要策略。中山大学赵春顺教授提出了一种新型的金属配合物前药设计理念，即负载金属的前螯合剂，其可以在单个小分子化合物共负载金属离子螯合剂并保持惰性,直到响应刺激后引起分子内螯合以原位生成生物活性金属配合物，进而用于靶向治疗。
本文要点：
1）为了证明这一概念，实验设计了一种基于强螯合剂二乙基二硫代氨基甲酸盐(DTC)和铜的H2O2响应型小分子前螯合剂，DPBD。DPBD可负载Cu2+以生成DPBD-Cu，其在肿瘤细胞H2O2水平升高时会释放DTC。随后，DTC会与来自DPBD-Cu的Cu2+快速螯合，形成具有高细胞毒性的DTC-铜配合物，
2）实验结果表明，该策略可在产生低全身毒性的情况下实现强大的抗肿瘤疗效。综上所述，基于负载金属的小分子前螯合剂概念具有独特的分子内触发激活机制，有助于推动金属配合物前药的发展。
Zeqian Huang. et al. A Stimuli-Responsive Small-Molecule Metal-Carrying Prochelator: A Novel Prodrug Design Strategy for Metal Complexes. Angewandte Chemie International Edition. 2022
DOI: 10.1002/anie.202203500
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202203500
10. Angew：超过1200 小时！操作稳定的无铅卤化锡钙钛矿
Sn基钙钛矿是解决铅毒性问题的最有希望的Pb基钙钛矿替代材料。然而，Sn (II) 基钙钛矿的发展受到其极端不稳定性的阻碍。上海交通大学李良和Long Kong 等人使用SnF2作为锡源而不是容易氧化的SnBr2，合成了高效稳定的无铅Cs4SnBr6 钙钛矿。
本文要点：
1）SnF2配置富氟环境，不仅可以抑制Sn2+在合成中的氧化，还可以构建化学稳定的Sn-F配位，在长期运行过程中阻碍电子从Sn2+向氧气的转移。
2）SnF2衍生的Cs4SnBr6 钙钛矿显示出62.8%的高光致发光量子产率，并且在 1200 小时内对氧气、水分和光辐射具有出色的稳定性，是最稳定的无铅钙钛矿之一。该结果为提高无铅钙钛矿的光学性能和稳定性用于高性能发光体铺平了一条新途径。
Zhang, Q., et al, Stable Lead-free Tin Halide Perovskite with Operational Stability >1200 h by Suppressing Tin(II) Oxidation. Angew. Chem. Int. Ed..
DOI：10.1002/anie.202205463
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202205463
11. AEM：在三元金属间化合物Ir1−xRhxSb中通过可控d电子转移实现带负电的金属原子助力HER
贵金属与非贵金属的合金化是制备催化剂的一种很有前途的方法，具有贵金属用量少、高活性等优点。近日，台州学院Wenwu Zhong报道了制备了一种三元金属间化合物Ir1−xRhxSb作为高活性HER电催化剂。
本文要点：
1）由于Ir、Rh和Sb离子的还原电势相差很大，一般的溶剂热法无法合成Ir1−xRhxSb。研究人员采用电弧炉熔炼法制备了Ir1−xRhxSb合金。通过调节含量比可以很好地调节电子转移。
2）实验数据和第一性原理计算表明，IrSb中的Ir原子由于从Sb到Ir的电子转移而呈现负价态。由于电子的积累，Ir位的吸氢能力大大增强。此外，Rh掺杂对Ir1−xRhxSb的HER活性具有密切的调节和优化作用。
3）实验结果表明，Ir0.7Rh0.3Sb样品具有最佳的HER活性，在10 mA cm-2时的过电位为22 mV，Tafel斜率为47.6 mV dec-1。
这项工作提供了对高活性合金的见解，并阐明了如何利用富含电子的金属原子。
Zhiping Lin, et al, Realizing Negatively Charged Metal Atoms through Controllable d-Electron Transfer in Ternary Ir1−xRhxSb Intermetallic Alloy for Hydrogen Evolution Reaction, Adv. Energy Mater. 2022
DOI: 10.1002/aenm.202200855
https://doi.org/10.1002/aenm.202200855
12. Nano Letters：ZnF2辅助合成高发光InP/ZnSe/ZnS量子点用于高效和稳定的电致发光
高质量的InP基量子点（QDs）已经成为非常有前途的、环境友好的显示器应用发光材料，但它们的合成通常需要危险的氢氟酸。近日，西湖大学Botao Ji，河南大学Huaibin Shen，成均馆大学Tae Kyu Ahn提出了一种非常简单的制备InP/ZnSe/ZnS核/壳/壳QDs的方法，其光致发光量子产率接近统一。
本文要点：
1）作为关键添加剂，无机盐ZnF2在高温下与羧酸温和反应，原位生成HF，消除表面氧化物杂质，促进外延壳层生长。
2）与氢氟酸合成的QDs相比，得到的InP/ZnSe/ZnS QDs具有更窄的发射线宽度和更出色的热稳定性。
3）采用大尺寸InP/ ZnSe/ZnS QDs而不替换原始配体的发光二极管实现了22.2%的最高峰值外量子效率，以及大于 110000 cd/m2的最大亮度和在100 cd/m2下超过 32000 h的T95寿命。
这种安全的方法有望应用于广泛的III-V QDs。
Haiyang Li, et al, ZnF2‑Assisted Synthesis of Highly Luminescent InP/ZnSe/ZnS Quantum Dots for Efficient and Stable Electroluminescence, Nano Lett., 2022
DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c00763
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c00763
