前沿科技顶刊日报 20180916

纳米人

2018-09-16

1. PeterJ. Stang JACS：金属笼自组装，从一维到三维

PeterJ. Stang教授等以立方状的金属笼为起点，通过多步自组装成功合成出多维的超结构。首先，研究者通过调节不同阴离子得到自组装体的基元结构，然后在不同溶剂中进行了多维自组装行为的研究。研究发现，不同溶剂中可以得到不同的多维超结构，它们拥有可调控的发光性能。

SunY, Yao Y, Stang P J, et al. Self-assembly of Metallacages into Multidimensional Suprastructures with Tunable Emissions[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.

DOI:10.1021/jacs.8b05809

https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.8b05809

2. 陈邦林JACS：MOF用于乙烷/乙烯高效分离

混合气体高效分离一直是化工生产中极具挑战的课题，近年来MOF被广泛用于该领域。德克萨斯大学陈邦林教授课题组一直致力于混合气体分离，他们通过合理设计，对MOF的孔道进行改造，成功得到孔表面具有弱极性的MOF，该MOF对乙烷表现出极高的亲和吸附，可高效分离乙烷/乙烯混合气体。

Lin R, Zhou W, Chen B, et al. Boosting Ethane/Ethylene Separation within Isoreticular Ultramicroporous Metal-Organic Frameworks[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.

DOI: 10.1021/jacs.8b07563

https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.8b07563

3. JACS：聚合物碳点蓝色荧光起源之谜

对于聚合物碳点而言，蓝色荧光是其独特的性质，但是缺乏合适的体系去理解蓝色荧光起源之谜。有鉴于此，Lorenzo Vallan等以柠檬酸和乙二胺为原料在低温下合成了尺寸约为1-1.5nm的结构明确的十聚体聚酰胺超分子碳点。该聚合物碳点具有明亮的蓝色荧光，后续理论计算表明，官能团之间的光诱导电荷转移是蓝色荧光起源。

VallanL, Urriolabeitia E P, Maser W K, et al. Supramolecular-enhanced charge-transferwithin entangled polyamide chains as origin of the universal blue fluorescence of polymer carbon dots[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.

DOI:10.1021/jacs.8b06051

https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.8b06051

4. 朱道本团队JACS：电导率最高的Ag基配位聚合物

朱道本院士等成功合成出高晶态的Ag基配位聚合物薄膜，并研究了其导电性能。该[Ag₅(C₆S₆)]_n聚合物为层状堆积的二维Ag-S的网状结构，得益于其特殊的结构，其拥有优异的导电性能，电导率可达250 S·cm^-1。

HuangX, Sun J, Xu W, et al. A highly conducting neutral coordination polymer with infinite two-dimensional silver-sulfur networks[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.

DOI:10.1021/jacs.8b07921

https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.8b07921

5. JACS：硫脲增强电催化还原CO₂选择性

魏茨曼科技学院Ronny Neumann教授课题组合成了硫脲配位的Re(Bipy)(CO)₃，并研究了其电催化还原CO₂的性能。后续研究发现，硫脲可作为CO₂配位的位点和质子给体，极大地促进了CO₂电还原为CO的活性，其TOF为3040 s^-1。

HavivE, Azaiza-Dabbah D, Neumann R, et al. A Thiourea Tether in the Second Coordination Sphere as a Binding Site for CO₂ and a Proton Donor Promotes the Electrochemical Reduction of CO₂ to CO Catalyzed by a Rhenium Bipyridine Type Complex[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.

DOI:10.1021/jacs.8b05658

https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jacs.8b05658

6. AM：冷冻工艺制备高质量钙钛矿薄膜

Ng,A.等人开发出一种无反溶剂的低温工艺来调控钙钛矿薄膜。通过浸入液氮中快速冷却薄膜，能够成核和解耦成核调控钙钛矿前躯体中的化学反应。冷却后用氮气吹干，加速蒸发残留溶剂和防止钙钛矿再溶解，最终得到均匀致密的薄膜。该工艺制备的太阳能电池器件效率可达21.4%。

NgA, et al. A Cryogenic Process for Antisolvent-Free High-Performance Perovskite Solar Cells[J]. Advanced Materials, 2018.

DOI:10.1002/adma.201804402

https://doi.org/10.1002/adma.201804402

7. 华盛顿州立大学AM：针对感染性微环境的纳米颗粒用于败血症治疗

败血症是一种危及生命的疾病，其原因是宿主对细菌感染的免疫反应失调。尽管目前发现了许多潜在的治疗靶点，但仍然缺乏有效的败血症治疗方法。Zhang报道了通过生物反应的纳米粒子来靶向感染性微环境（IMEs）的策略，并且同时消除细菌，减轻宿主的炎症反应从而控制败血症。纳米粒子是由对pH和细菌酶敏感的共聚体制成，并自组装成一种含有抗生素和抗通胀药物的胶束，并且和细胞间粘附分子抗体结合在一起。在腹膜炎诱导的败血症小鼠模型中，同时靶向致病菌和过度炎症通路的纳米材料对败血症的控制是有效的。这一研究为阐明纳米医学用于传染性疾病治疗的机理提供了新的见解。

Zhang C, Gao J, et al. Bioresponsive Nanoparticles Targeted to Infectious Microenvironments for Sepsis Management[J].Advanced Materials, 2018.

DOI: 10.1002/adma.201803618

https://doi.org/10.1002/adma.201803618

8. 德州大学奥斯汀分校ACS Nano：局域表面等离子体共振生物传感器用于无标记检测生物标记物

贵金属纳米材料局部表面等离子体共振（LSPR）可以作为一种无标记的生物传感信号转导策略。通过用分子识别剂来装饰金纳米材料，可以将分析物固定在表面附近从而导致纳米材料周围的折射率增加，使得LSPR波长红移。Culver等人报告了离子化聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-甲基丙酸烯酸)(PNM)水凝胶用作为蛋白质受体。通过在硅金纳米壳（AuNSs）的表面覆盖PNM水凝胶，这种复合材料（AuNS@PNM）被用来检测慢性干眼的两种蛋白质生物标记物浓度的变化，即溶菌酶和乳铁蛋白。这两种蛋白质都有很高的等电点，导致带负电荷的PNM水凝胶和带正电的蛋白质之间可以进行静电吸引。在结合溶菌酶或乳铁蛋白时，AuNS@PNM在LSPR波长上显示浓度相关的红移，由此可以检测两种生物标记物的相关浓度变化。这一工作为设计慢性干眼和相关病症的筛选工具提供了新的策略。

Culver H R, Wechsler M E, et al. Label-Free Detection of Tear Biomarkers Using Hydrogel Coated Gold Nanoshells in a Localized Surface Plasmon Resonance-Based Biosensor[J]. ACS Nano, 2018.

DOI: 10.1021/acsnano.8b04348

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.8b04348

9. 冯良珠＆刘庄AFM：共价有机聚合物用于肿瘤缺氧缓解和增强光动力治疗

有效和持续的肿瘤氧化作用在治疗实体肿瘤方面具有重要意义。Tao等人采用氟化共价有机聚合物（COPs）的方法，将光敏化剂meso-5、10、15、20-tetra（4-羟苯基）卟啉（THPP）与全氟癸酸（PFSEA）和聚乙二醇）相结合，从而实现同步肿瘤氧化和光动力治疗。由于PFSEA的存在，获得的THPP _pf-PEG可以有效负载PFCE和产生分子氧，两者都能显著增强THPP的光动力效应。在用放射性同位素^99mTc对THPP进行螯合后，可以利用SPECT成像技术显示出那有效的肿瘤积累效果。同时PFCE的氧输送能力也进一步改善了肿瘤的光动力治疗。

TaoD, Feng L, et al. Covalent Organic Polymers Based on Fluorinated Porphyrin as Oxygen Nanoshuttles for Tumor Hypoxia Relief and Enhanced Photodynamic Therapy[J].Advanced Functional Materials, 2018.

DOI:10.1002/adfm.201804901

https://doi.org/10.1002/adfm.201804901

10. AEM：工程应力提高钙钛矿电池的稳定性

Rolston, N.等人使用浴转换方法在室温下形成钙钛矿膜产生低应力值，其不受进一步退火的影响，表明在退火之前完全形成钙钛矿。结论是降低膜应力是一种改善钙钛矿稳定性的新方法，这可以通过较低的形成温度，具有高热膨胀系数的柔性基板来实现。

Rolston N, et al. Engineering Stress in Perovskite Solar Cells to Improve Stability[J]. Advanced Energy Materials, 2018.

DOI: 10.1002/aenm.201802139

https://doi.org/10.1002/aenm.201802139