纳米前沿顶刊日报 20181021

纳米人

2018-10-21

1. 曾华淳Nat. Commun.：贵金属纳米颗粒嵌入缺陷MOF产生路易斯碱性

将金属纳米颗粒（NP）整合到MOF中，是实现MOF功能化的一种直接方法，这种混合催化体系可以通过纳米颗粒的协同效应提高催化稳定性和催化活性，而有缺陷的MOF与金属纳米颗粒之间的相互作用的研究并不多。有鉴于此，曾华淳团队提出了一种缺陷MOF固定Pd纳米颗粒的独特方法，通过设计缺陷位点侧链羧酸酯基团的电子状态，在阴离子缺陷MOF内构建了可调节的Lewis碱性位点。通过羧酸侧基，嵌入的Pd纳米颗粒和电荷平衡阳离子（Mⁿ⁺=Ce³⁺，Co²⁺，Ni²⁺，Cu²⁺，Mg²⁺，Li⁺，Na⁺或K⁺）之间产生协同作用。此外，通过对Mⁿ⁺的选择，可以调节MOF基纳米复合材料的Lewis碱度。

Tan Y,Zeng H. Lewis basicity generated by localised charge imbalance in noble metal nanoparticle-embedded defective metal-organic frameworks[J]. Nature Communications, 2018.

DOI:10.1038/s41467-018-06828-4

https://www.nature.com/articles/s41467-018-06828-4

2. 厦门大学刘刚JACS：对肿瘤微环境响应的超小纳米药物发生器

肿瘤微环境诱导的纳米药物生成(TMIUSNG)是克服药物渗透障碍、循环稳定性差和药物装载效率（DLE）有限的一种有效策略。Zhang等人通过将光敏剂、化疗药物阿霉素和铁离子进行超分子共组装合成了金属-有机纳米药物复合物(MONCs)。与自由的光敏剂相比，MONCs通过能量转移介导的荧光猝灭可以产生更多的活性氧(ROS)。并且具有高DLE的自传递超分子MONCs可以在弱酸性肿瘤微环境下成为纳米药物发生器，进而从较大的纳米颗粒(140 nm)中释放出超小纳米药物(直径5-10 nm)，提高了其在瘤内的渗透性和治疗效果，也进一步验证了TMIUSNG策略可以为类似的无载体纳米疗法的合理设计提供帮助。

Zhang P,Wang J, et al. Tumor microenvironment-responsive ultra-small-nanodrug generators with enhanced tumor delivery and penetration[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.

DOI: 10.1021/jacs.8b09396

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b09396

3. 刘生忠Angew.综述：柔性钙钛矿太阳能电池的最新进展

柔性钙钛矿太阳能电池因其在轻型可穿戴，便携，可飞行等优势，在超轻空间和近空间应用方面具有巨大的潜力，而且其效率已超过18％。刘生忠课题组重点介绍了柔性钙钛矿太阳能电池的最新进展：低温制备方法，以改善钙钛矿薄膜的性能，如全覆盖，均匀的形态和良好的结晶度。考虑了关键的品质因数，例如高透射率，高载流子迁移率，合适的带隙和通过低温方法容易制造。开发柔性透明电极材料以增强器件的机械稳定性，柔性钙钛矿器件的稳定性。最后，提出柔性钙钛矿太阳能电池的展望及其成本，预期柔性钙钛矿太阳能电池的商业化可行性。

Yang D, Yang R, Priya S, et al. Recent Advanced inFlexible Perovskite Solar Cell: Fabrication and Application[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.

DOI: 10.1002/anie.201809781

https://doi.org/10.1002/anie.201809781

4. 范红金AM：C Plasma下Sn金属的短时低温催化石墨烯生长

纳米材料表面快速原位紧密的石墨烯生长，一直难以控制，更难成膜。传统石墨烯生长一般需要高温、长时、还原性危险碳源，并且容易破坏纳米材料本身的有序结构。该工作报道了一种全新的、可通用的碳等离子体（C-Plasma）的方法，使用废弃植物油、短时5 min、低温400 ^oC，原位生长多层级石墨烯片。此过程使用Sn金属催化石墨烯生长，作者详细分析了C在Sn表面形核过程。最终电极展示了1600多次高容量下的长循环、20 A/g的钠离子电池倍率，以及1500 mAh/cm³的体积容量。该工作对合金化类电极材料长循环能力差，纳米材料原位石墨烯包覆困难，及体积能量密度低等问题提供了一些新思路。

D. Chao, B. Ouyang, P. Liang, T.T.T.Huong, G. Jia, H. Huang, X. Xia, R.S. Rawat, H.J. Fan, C‐Plasma of Hierarchical Graphene Survives SnS Bundles for Ultrastable and High Volumetric Na‐Ion Storage[J]. Advanced Materials, 2018.

DOI: 10.1002/adma.201804833

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201804833

5. AM：具有赝电容性质的超薄Ti₂Nb₂O₉纳米片用作钠离子电池负极

钠离子电池凭借丰富额储钠资源和低廉的成本优势而成为了规模储能领域的有力竞争者。然而，有关合适的负极材料的探索和发展远远不能让人满意。本文报道了具有可控结构的超薄Ti₂Nb₂O₉纳米片可以用做钠离子电池负极材料。这种超薄Ti₂Nb₂O₉纳米片是通过液相剥离与拓扑脱水方法相结合而制备的。其平均充电电压约0.7 V，在50 mA/g的电流密度下可逆比容量为250 mAh/g。优异的电化学性能归功于低能量扩散势垒、增大的层间距和额外的纳米多孔特征。

Shen L,Wang Y, et al. Ultrathin Ti₂Nb₂O₉ Nanosheets with Pseudocapacitive Properties as Superior Anode for Sodium-Ion Batteries[J]. Advanced Materials, 2018.

DOI: 10.1002/adma.201804378

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201804378?af=R

6. 河南大学AM：多功能仿生纳米药物用于靶向治疗原位胶质母细胞瘤

多形性胶质母细胞瘤(GBM)是一种非常致命的中枢神经系统肿瘤。目前，化疗是治疗胶质瘤的主要手段。然而，由于血脑屏障(BBB)的存在加上药物的肿瘤靶向性差以及生物半衰期短，化疗的效果严重受阻。Zou等人利用血管生成素-2对红细胞表面进行功能化处理，并利用功能化的细胞膜装载pH敏感的纳米颗粒(聚合物、Dox和Lex)制备出新型纳米药物Ang-RBCm@NM-(Dox/Lex)。实验以带有原位U87MG人胶质母细胞瘤的裸鼠证明了Ang-RBCm@NM-(Dox/Lex)纳米药物可明显改善药物的血液循环时间，增强其对血脑屏障的穿透力和提高其在肿瘤中的积累。治疗结果也证实Ang-RBCm@NM-(Dox/Lex)可以有效抑制肿瘤生长，显著提高荷瘤鼠的生存时间。

Zou Y, Liu Y, et al. Effective and Targeted Human Orthotopic Glioblastoma Xenograft Therapy via a Multifunctional Biomimetic Nanomedicine[J]. Advanced Materials, 2018.

DOI: 10.1002/adma.201803717

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201803717

7. 江南大学匡华AM：用于定量分析耐抗生素细菌和生物成像的手性上转换异构体

Sun等人制备了上转化纳米纳米粒子(UCNPs)和蛋黄壳结构的金纳米粒子的异质二聚体，用于定量分析耐多粘菌素B型大肠杆菌。这种材料会产生圆二色性(CD)和上转换发光(UCL)两种信号。实验基于与UCNPs耦合的多粘菌素B浓度，可以进一步通过双信号检测多粘菌素B耐药菌的水平。在980 nm激光照射下，通过体内UCL成像可以检测出用于多粘菌素b敏感菌株和多粘菌素耐药菌诱导的小鼠感染，并对其进行光动力治疗。这种新型的双模异质二聚体对耐药性细菌的监测和控制表现出了良好的应用价值。

Sun M,Qu A, et al. Chiral Upconversion Heterodimers for Quantitative Analysis and Bioimaging[J]. Advanced Materials, 2018.

DOI:10.1002/adma.201804241

https://doi.org/10.1002/adma.201804241

8. 国家纳米中心陈春英Nano Lett.：纳米-细胞膜界面的12种配体交换！

纳米颗粒(nano)-细胞膜界面是决定纳米颗粒体内行为的重要相互作用之一。到目前为止，人们对纳米-细胞膜界面的调控机制以及在纳米表面上分子被细胞膜的组成部分取代所导致独特的界面现象，仍然缺乏深入认识。国家纳米科学中心陈春英团队以一组相同大小的金纳米粒子(Au NPs)为研究对象，用12种不同的表面配体对其进行修饰，来研究配体交换对纳米支撑脂质双层(SLBs)和纳米-细胞膜界面的影响。结果发现，NPs表面的物理吸附配体可以与脂质分子交换。在这种以配体交换为主导的界面上，Au NPs会在脂质双层中聚集成有序的单层，进而影响细胞膜的完整性、对NPs吸收的效率和NPs内吞的途径。这些发现有助于对纳米颗粒生物效应的机制进行理解，对于设计新的、安全的、有效的生物医学纳米材料也大有裨益。

Wang X,Wang X, et al. Nanoparticle ligand exchange and its effects at the nanoparticle-cell membrane interface[J]. Nano Letters, 2018.

DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b02638

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.8b02638

9. 武汉大学Nano Lett.：可实时成像的靶向线粒体的自由基用于缺氧肿瘤治疗

自由基是一种新型有效的治疗缺氧肿瘤的治疗物质，而进一步了解其治疗的机制对于探索其生物医学应用具有重要意义。Wang等人提出了一种用于缺氧肿瘤治疗的智能自由基产生器AuNC-V057-TPP。AuNC-V057-TPP不仅在缺氧和正常条件下均表现出良好的治疗效果，而且能够实时监测体内外自由基的释放。更重要的是，AuNC-V057-TPP具有靶向线粒体的能力，因此它可以通过提高线粒体的自由基水平来导致线粒体膜损伤，使得ATP生成减少最终诱导癌细胞凋亡。

Wang X,Peng M, et al. Real-Time Imaging of Free Radicals for Mitochondria-Targeting Hypoxic Tumor Therapy[J]. Nano Letters, 2018.

DOI:10.1021/acs.nanolett.8b02670

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.8b02670

10. Accounts Chem. Res.：CO₂电还原，关于结构和电解质的小秘密

CO₂电还原被视为是一种解决温室效应的有效途径，针对CO₂电还原领域取得的重要进展，德国马普学会弗里茨哈伯研究所Beatriz Roldan Cuenya教授等人归纳总结了当前CO₂电还原过程中催化剂结构和机理研究的相关成果。该综述探讨了催化剂结构和电解质是如何影响CO₂电还原活性和选择性，并强调了原味表征技术在CO₂电还原研究中的重要作用。

Arán-Ais R M, Gao D &Cuenya B R. Structure- and Electrolyte-Sensitivity in CO₂ Electroreduction[J]. Accounts of Chemical Research, 2018.

DOI: 10.1021/acs.accounts.8b00360

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.8b00360

11. AEM综述：二维材料用于锂/钠金属负极

由于具有高理论比容量和低电化学还原电势，金属锂负极和金属钠负极作为新一代高比能二次电池的关键部件被广泛研究。然而，固有的体积变化和不受控的枝晶生长严重限制了金属负极的实际应用。复合负极制备、电解液添加剂、人工SEI膜、固态电解质等多种方法都被用来对金属锂和金属钠负极的不稳定界面进行优化改进。在众多方法中，二维材料由于具备高比表面积、丰富的表面化学状态、坚固的机械性能等优势而能够提高碱金属负极的电化学性能和安全性。本文对二维材料在碱金属负极中的应用进行了概括总结，其应用局限也得到了探讨。同时，本文还对二维材料在未来的发展方向给出了作者自己的观点。

Zhang C,Wang A, et al. 2D Materials for Lithium/Sodium Metal Anodes[J]. Advanced Energy Materials, 2018.

DOI: 10.1002/aenm.201802833

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.201802833?af=R