纳米人 | 前沿科技顶刊日报 20180729

纳米人

2018-07-29

1. JACS：MOF路易斯酸性定量

关于MOF的路易斯酸研究已经吸引了大家足够的兴趣，但是如何定量其酸性一直是该领域未解决的难题。林文斌教授课题组发展了两种定量表征MOF路易斯酸性大小的方法，以超氧阴离子自由基和甲基-蒽酮作为探针，分别检测了两种探针分子与MOF骨架中金属原子配位后的EPR和荧光信号，定量测定了MOF的路易斯酸性。

Ji P, Drake T, Murakami A, et al. Tuning Lewis Acidity of Metal-Organic Frameworks via Per-fluorination of Bridging Ligands: Spectroscopic, Theoretical, and Catalytic Studies[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.

DOI: 10.1021/jacs.8b05765

https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.8b05765

2. Nat. Commun.：原位研究纳米底物参与交叉偶联反应

借助于液相原位电镜，高分辨质谱等技术，A. S. Kashin等人考察了由不同烷基硫醇与Ni所形成的聚合物纳米颗粒作为Pd或Cu催化的交叉偶联反应的底物过程中的原位变化过程，以及反应过程中所形成的关键中间体。他们发现这种高度有序的纳米底物，及其整体的电子性质加速了反应的进行。

Kashin A S, Degtyareva E S, Eremin D B, et al. Exploring the performance of nanostructured reagents with organic-group-defined morphology in cross-coupling reaction[J]. Nature Communications, 2018.

DOI: 10.1038/s41467-018-05350-x

https://www.nature.com/articles/s41467-018-05350-x

3. Chem：N-S-C缺陷位点催化酸性ORR

D. Li等人制备了N,S掺杂的多级结构的3D C材料，其中含有大量的N-S-C配位位点。并且这种边缘缺陷的五元环噻吩S位点，受到N的调控，产生局域非对称性的电子分布形式，从而提升了其ORR性能。这种非金属催化剂在酸性条件下半波电势为0.76 V(0.5 M H₂SO₄，0.1 M HClO₄)和0.85 V (0.1 M KOH)。并且具有较高的电流密度和催化循环稳定性。

Li D, Jia Y, Chang G, et al. A Defect-Driven Metal-free Electrocatalyst for Oxygen Reduction in Acidic Electrolyte[J]. Chem, 2018.

DOI: 10.1016/j.chempr.2018.07.005

https://www.cell.com/chem/fulltext/S2451-9294(18)30315-2

4. Chem：类普鲁士蓝配位聚合物拓扑结构调控OER

J. Nai等人通过自模板外延生长法制备了中空的类普鲁士蓝结构Co-Fe配位聚合物。通过调控其生长动力学，可以控制合成多种拓扑结构框架化合物，并且其拓扑结构在热处理变成混合氧化物之后依然得以很好的保持。在碱性条件下催化OER反应中，其活性与拓扑结构具有密切关联。

Nai J, Zhang J, Lou X, et al. Construction of Single-Crystalline Prussian Blue Analog Hollow Nanostructures with Tailorable Topologies[J]. Chem, 2018.

DOI: 10.1016/j.chempr.2018.07.001

https://www.cell.com/chem/fulltext/S2451-9294(18)30276-6

5. AM：二维锑烯基材料用于癌症诊疗

锑烯是目前被报道出来的一种二维层状材料。Tao等人首次将这种新型二维材料作为诊疗平台的基础，其具备的高光热转化效率和药物负载率、近红外光和偏酸pH条件引发的药物释放的性能和对深层肿瘤的渗透，使得其对肿瘤生长有明显抑制且无明显毒副作用。综合来看，这种锑烯基二维材料在癌症诊疗领域具有非常突出的应用潜能和价值。

Tao W, Ji X, Zhu X, et al. Two-Dimensional Antimonene-Based Photonic

Nanomedicine for Cancer Theranostics[J]. Advanced Materials, 2018.

DOI: 10.1002/adma.201802061

https://doi.org/10.1002/adma.201802061

6. EES：探索有机太阳能电池的“奥秘”

在有机光伏应用中，新型高效材料的合理设计主要受到缓慢双分子电荷复合材料的设计规则的限制。Heiber, M.等人开发了一种称为阻抗-光电流器件分析(IPDA)的新技术，以定量表征在稳态操作条件下电荷提取和电荷重组之间的竞争。与开路电压衰减技术(OCVD）相比，IPDA技术显示出显着提高的可靠性和自洽性。

Heiber M C, Okubo T, Ko S J, et al. Measuring the Competition between Bimolecular Charge Recombination and Charge Transport in Organic Solar Cells under Operating Conditions[J]. Energy & Environmental Science, 2018.

DOI: 10.1039/C8EE01559G

http://dx.doi.org/10.1039/C8EE01559G

7. ACS Nano：抗聚集的3D Mxene

Mxene(二维过渡金属碳化物)，一类具有类石墨烯结构与新颖性质的新型二维晶体化合物，是近年功能材料研究领域的新星之一，但是其容易聚集，严重阻碍了后续的应用。邱介山教授团队发展了一种利用毛细作用自组装的策略，成功解决了这一问题。并将其作为一种双功能催化剂用在全水解制氢反应中。

Xiu L, Wang Z, Yu M, et al. Aggregation-Resistant 3D MXene Based Architecture as Efficient Bifunctional Electrocatalyst for Overall Water Splitting[J]. ACS Nano, 2018.

DOI: 10.1021/acsnano.8b02849

https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsnano.8b02849

8. ACS Nano：碳纳米管阵列用于减轻增生性疤痕

增生性疤痕是由细胞过度增殖和生长混乱引发的。Weng等人利用化学气相沉积的方法制备碳纳米管阵列ACNTs，体外实验结果表明ACNTs可以抑制细胞的过度增殖和胶原蛋白的表达；在兔耳模型的体内实验结果中表明，ACNTs可以抑制TGFβ通路改变细胞外基质、细胞增殖、细胞骨架和细胞活性的成分，从而使得增生性疤痕得到明显的改善。

Weng W, He S, Song H, et al. Aligned Carbon Nanotubes Reduce Hypertrophic Scar via Regulating Cell Behaviour[J]. ACS Nano, 2018.

DOI: 10.1021/acsnano.7b07439

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.7b07439

9. Nano Lett.：纳米孔单层石墨烯进行混合气体分离

具有纳米尺度的多孔石墨烯薄膜在气体分离领域有着重要作用，但是用单层石墨烯多孔膜来进行混合气体分离的研究还比较少。Zhe Yuan等报道了一种温度依赖的单层石墨烯多孔膜进行H₂, He, CH₄, CO₂和SF₆混合气体的分离。

Yuan Z, Benck J D, Eatmon Y, et al. Stable, Temperature Dependent Gas Mixture Permeation and Separation through Suspended Nanoporous Single-Layer Graphene[J]. Nano Letters, 2018.

DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b01866

https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.nanolett.8b01866

10. AFM：干扰癌细胞有氧呼吸来增强光动力学治疗

乳酸是肿瘤细胞呼吸作用的重要能量来源。Chen等人将α-氰基-4-羟基肉桂酸乙酯（CHC）和锆基卟啉MOF结合，研究发现该材料可以抑制癌细胞内MCT1的表达，使得其由有氧呼吸消耗乳酸转变成为无氧糖酵解的方式，这种能量供应来源的转化使得肿瘤细胞内氧消耗减少，对于光动力治疗的增强大有裨益。

Chen Z, Liu M, Zhang M, et al. Interfering with Lactate-Fueled Respiration for Enhanced Photodynamic Tumor Therapy by a Porphyrinic MOF

Nanoplatform[J]. Advanced Functional Materials, 2018.

DOI: 10.1002/adfm.201803498

https://doi.org/10.1002/adfm.201803498

11. Chem. Mater.：卤化铯辅助基钙钛矿薄膜结晶

南开大学陈永胜课题组采用少量的CsI或者CsBr掺杂到FAPbI₃晶格中，并得到晶粒大和薄膜质量高的钙钛矿层。如此策略提高电荷迁移率，降低载流子复合，组装的电池效率超过20%。

Liu T, Lai H, Wan X, et al. Cesium Halides Assisted Crystal Growth of Perovskite Films for Efficient Planar Heterojunction Solar Cells[J]. Chemistry of Materials, 2018.

DOI: 10.1021/acs.chemmater.8b02002

https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.8b02002

12. Chem. Mater.：二维铅基钙钛矿电子结构的实验和理论研究

二维层状钙钛矿由于其化学稳定性好，组成和维度的可调控越来越受到广泛关注。Phuyal, D.等人选取了三种二维钙钛矿进行研究，并在近带边缘电子态中观察到层间距离的弥散效应。研究表明调整无机层之间的层间距离会影响电子性质。

Phuyal D, Safdari M, Pazoki M, et al. Electronic Structure of Two Dimensional Lead (II) Iodide Perovskites: An Experimental and Theoretical Study[J]. Chemistry of Materials, 2018.

DOI: 10.1021/acs.chemmater.8b00909

https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.8b00909