纳米人|前沿科技顶刊日报 20180813

纳米人

2018-08-13

1. Nat. Commun.：一维半导体的超窄带近红外热辐射机理

热辐射是材料最简单的光发射现象。Nishihara等人介绍了一维半导体和金属材料所具有热辐射性能。研究者观察到半导体单壁碳纳米管在1000-2000 K时的窄带近红外辐射，确认了超窄带辐射是由类似于氢的由相互束缚的电子和空穴组成的激子产生的热导致的。这一发现揭示了在一维半导体中的量子关联，也为高效的光伏能源利用提供了了科学指导。

Nishihara T, Takakura A, et al. Ultra-narrow-band near-infrared thermal exciton radiation in intrinsic one-dimensional semiconductors[J]. Nature Communications, 2018.

DOI: 10.1038/s41467-018-05598-3

https://www.nature.com/articles/s41467-018-05598-3

2. Nat. Commun.：金属硫化物夹心氢取代石墨炔-三层纳米阵列电极的双模板工程

由氢取代石墨炔做框架、外层为镍钴共掺杂二硫化钼纳米片、内层为混合Co₉S₈ 和Ni₃S₂的分级三层纳米管阵列，直接在导电碳纸上制备。其中有机氢取代的石墨炔中间层，使活性纳米材料之间具有扩展的π-共轭体系，提供内置的电子和离子通道，对性能提升至关重要。这种利用微孔有机网络来限制自模板的双模板合成方法是通用的，因此为分级多层纳米结构工程提供了一个很有前途的平台，可用于各种电化学应用。

Zhuo S, Shi Y, Liu L, et al. Dual-template engineering of triple-layered nanoarray electrode of metal chalcogenides sandwiched with hydrogen-substituted graphdiyne[J]. Nature Communications, 2018.

DOI: 10.1038/s41467-018-05474-0

https://www.nature.com/articles/s41467-018-05474-0

3. Angew.：人工仿生材料诱捕乙肝病毒

乙肝病毒（HBV）及其所引发的肝脏疾病仍是目前威胁人类健康的一项重大问题和挑战。HBV的特异性受体hNTCP作为HBV治疗靶点也一直都是研究人员关注的焦点。Liu等人通过在细胞膜囊泡引入HBV特异性受体hNTCP构建hNTCP-MV，利用细胞膜仿生的策略来进行HBV感染的治疗。研究证明hNTCP-MV具有良好的生物稳定性及生物相容性，在HBV体外感染模型，hNTCP-MV被证明具备特异性结合HBV的能力，从而起到抑制病毒的入胞的作用。而且hNTCP-MV被证明在动物模型上也能够有效地抑制HBV的感染及扩散。该工作为利用仿生策略构筑稳定高效的HBV治疗平台提供了新的思路。

Liu X, Yuan L, et al. Bioinspired Artificial Nanodecoys for Hepatitis B Virus[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.

DOI: 10.1002/anie.201807212

http://dx.doi.org/10.1002/anie.201807212

4. Angew.：对无保护多肽的选择性位点的¹⁸F标记用于PET成像

多肽因为它们易于合成和可调的靶向性能，是诊断性分子影像中理想的配体选择。然而，对未加修饰的多肽进行标记进行正电子发射断层扫描（PET）成像还面临着许多困难。Yuan等人将光激活的十聚钨酸钠和¹⁸F-N-氟代双苯磺酰胺相结合，在无保护的原生多肽中，在亮氨酸残基位置上进行对选择性位点的¹⁸F标记。通过这样一种方法，可以在温和的水环境下直接将原生肽转化为PET显像剂，从而能够快速开发基于多肽的分子成像工具。

Yuan Z, Nodwell M B, et al. Site-Selective, Late-Stage C-H ¹⁸F-Fluorination on Unprotected Peptides for Positron Emission Tomography Imaging[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.

DOI: 10.1002/anie.201806966

http://dx.doi.org/10.1002/anie.201806966

5. ACS Nano：双钙钛矿中的电子-声子耦合和深传导带共振

Steele, J.等人评估双钙钛矿Cs₂AgBiBr₆的载流子散射的性质和导带环境。发射线宽的分析推断出Fröhlich耦合常数接近230 meV，发现非常大与常见的卤化铅钛矿(40-60 meV)相比，从根本上说，两种“单”和“双”钙钛矿材料的性质完全不同。

Steele J A, Puech P, et al. Giant Electron-Phonon Coupling and Deep Conduction Band Resonance in Metal Halide Double Perovskite[J]. ACS Nano, 2018.

DOI: 10.1021/acsnano.8b02936

https://doi.org/10.1021/acsnano.8b02936

6. J. Catal.：单层SnS₂片电还原CO₂至HCOOH

Jia He等用一种简便的方法制备出了高质量的单层SnS₂片，并运用于CO₂的电还原研究中。该催化剂在0.1 M KHCO₃溶液中可以稳定工作80 h，法拉第效率高达90%。结合理论计算表明，这种原子层厚度的SnS₂片能生成重要的中间体HCOO^∗。

He J, Liu X, Luo J, et al. Highly selective electrocatalytic reduction of CO₂ to formate over Tin(IV) sulfide monolayers[J]. Journal of Catalysis, 2018.

DOI: 10.1016/j.jcat.2018.05.005

https://doi.org/10.1016/j.jcat.2018.05.005

7. ACS Catal.：具备粘接界面的聚合物氮化碳薄膜用于光解水

福州大学王心晨教授课题组成功制备出一种具备粘接界面的聚合物氮化碳薄膜，并用于光催化水分解反应中。研究发现，S元素仅存在于FTO膜与氮化碳薄膜的界面处，S不仅作为氮化碳薄膜生长的起点，而且可作为水分解反应中电荷传输的桥梁。

Fang Y, Li X and Wang X. The synthesis of polymeric carbon nitride films with adhesive interfaces for solar water splitting devices[J]. ACS Catalysis, 2018.

DOI: 10.1021/acscatal.8b02549

https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acscatal.8b02549

8. AFM：碳纳米管-石墨烯复合界面层用于高效稳定太阳能电池

Li, X.等人合成出一种无缝粘合碳纳米管-石墨烯复合材料，具有载流子提取和传输加快，以及载流子复合减少等优势，在引入该复合材料后，钙钛矿太阳能电池的效率从15.67％提高到19.56％。

Li X, Tong T, et al. Unique Seamlessly Bonded CNT@Graphene Hybrid Nanostructure Introduced in an Interlayer for Efficient and Stable Perovskite Solar Cells[J]. Advanced Functional Materials, 2018.

DOI: 10.1002/adfm.201800475

https://doi.org/10.1002/aenm.201801254

9. AFM：前躯体调控提高CsPbI₂Br钙钛矿太阳能电池性能

陕师大刘生忠课题组采用PbI₂(DMSO) 和PbBr₂(DMSO)加合物作为前躯体代替相应的铅源，制备出效率14.78%的CsPbI₂Br钙钛矿太阳能电池，稳定性也有明显提升。

Yin G, Zhao H, et al. Precursor Engineering for All-Inorganic CsPbI₂Br Perovskite Solar Cells with 14.78% Efficiency[J]. Advanced Functional Materials, 2018.

DOI: 10.1002/adfm.201803269

https://doi.org/10.1002/adfm.201803269

10. Nano Energy：温度辅助结晶稳定CsPbI₂Br太阳能电池

陕师大刘生忠课题组通过控制钙钛矿薄膜的退火温度，可以得到大晶粒钙钛矿。在100 ^oC下，制备出效率14.81%的CsPbI₂Br钙钛矿太阳能电池，稳定性也有明显提升。

Bai D, Bian H, et al. Temperature-Assisted Crystallization for Inorganic CsPbI₂Br Perovskite Solar Cells to Attain High Stabilized Efficiency 14.81%[J]. Nano Energy, 2018.

DOI: 10.1016/j.nanoen.2018.08.012

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2018.08.012

11. Small：多元钙钛矿体系：铯Cs和铷Rb到底起什么作用？

Uchida, R.等人研究了铯(Cs⁺)和铷(Rb⁺)在多元杂化钙钛矿太阳能电池中的作用。调查结果表明Cs⁺的含量小于10%可以掺入钙钛矿晶格里，Rb⁺因其离子半径过小，无法影响钙钛矿晶格。Rb⁺和过多的铯Cs⁺均会起到负面作用：非辐射复合增加，电池效率降低。

Uchida R, Binet S, et al. Insights about the Absence of Rb Cation from the 3D Perovskite Lattice: Effect on the Structural, Morphological, and Photophysical Properties and Photovoltaic Performance[J]. Small, 2018.

DOI: 10.1002/smll.201802033

https://doi.org/10.1002/smll.201802033

12. Small：自组装可降解的用于多模式成像和光热治疗的诊疗平台设计

良好的诊疗平台需要其具备好的生物相容性药物和出色的成像及治疗能力。Wang等人制备了生物相容性良好的(HSA)-GGD-ICG纳米材料用于MRI和荧光成像，优异的光热转化性能使得该材料在较低的功率密度的激光照射下也可以有效杀死癌细胞。多模态成像清晰地证明了该材料在肿瘤内的良好富集，活体治疗充分证明了利用光热可以有效治愈肿瘤并且不再复发，并且利用MRI也实现了对肿瘤治疗的实时监测和治疗评估。

Wang L, Lin H, et al. A Self-Assembled Biocompatible Nanoplatform for Multimodal MR/Fluorescence Imaging Assisted Photothermal Therapy and Prognosis Analysis[J]. Small, 2018.

DOI: 10.1002/smll.201801612

https://doi.org/10.1002/smll.201801612