纳米前沿顶刊日报 20181124

纳米人

2018-11-24

1. Chem. Soc. Rev.：导电金刚石的合成、性能和电化学应用

与其他固体电极相比，导电金刚石具有独特的特征，例如宽电化学电位窗，低且稳定的背景电流，相对快速的电子转移速率，用于可溶性氧化还原系统，无需常规预处理，长期响应，高稳定性，生物相容性，以及丰富的表面化学，目前已广泛用于化学和生物化学传感，环境降解，电合成，电催化以及能量储存转化等各种领域的使用电极中。同时也有很多方法成功制备了导电金刚石微晶和纳米晶体膜，结构和颗粒。本综述概述了导电金刚石基本特性，并重点介绍了硼掺杂（类金属）和氮和磷掺杂（半导体）金刚石和氢封端未掺杂金刚石电极的最新进展和成就，还讨论了在电分析、环境退化、电合成电催化和电化学能量储存中的应用，研究了利用微尺度、超微尺度和纳米级电极以及它们对应阵列的金刚石电化学装置。讨论并概述了导电金刚石的挑战和未来的研究方向。

Yang N, YuS, Macpherson J V, et al. Conductive diamond: synthesis, properties, and electrochemical applications[J]. Chemical Society Reviews, 2018.

DOI: 10.1039/C7CS00757D

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/cs/c7cs00757d#!divAbstract

2. Joule 综述：镁离子二次电池中的负极-电解质界面

在镁基电池的概念首次被提出的二十年后的今天，镁离子二次电池目前仍然是研究的热点。尽管很多研究团队做出了很多努力，但目前来看仍然没有任何一个体系能够在长期循环过程中保持高效的库伦效率。科研团队也将更多的目光放在镁离子电池的实际应用中。现在，研究人员对于电解质溶液结构及其对镁离子电池电化学性能的影响有了更清楚的认识。因此，这篇综述主要对近年来有关镁电池中负极-电解质界面的研究进行了总结与概括。

Attias R, et al. Anode-Electrolyte Interfaces in Secondary Magnesium Batteries[J]. Joule, 2018.

DOI: 10.1016/j.joule.2018.10.028

https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(18)30519-1?rss=yes

3. Nat. Commun.：艾滋病毒的持续存在是由于受感染细胞的增殖

抗逆转录病毒疗法(ART)可以抑制艾滋病毒感染者的病毒复制。然而，受感染的细胞在抗逆转录病毒治疗后仍可以存活非常久，而如果抗逆转录病毒治疗停止，病毒血症就会复发。这种持久性被认为是由于病毒在ART期间进行复制和受感染细胞的增殖导致的。Reeves等人利用生态学方法和现有数据发现，在抗逆转录病毒治疗一年后，超过99%的感染细胞都是无性系细胞。研究结果表明，在抗逆转录病毒治疗过程中，大部分感染细胞都是由细胞增殖产生的。因此这一研究证明通过减少艾滋病毒的扩散可以并有助于实现HIV的功能性治疗。

Reeves D B,Duke E R, et al. A majority of HIV persistence during antiretroviral therapy isdue to infected cell proliferation[J]. Nature Communications, 2018.

DOI:10.1038/s41467-018-06843-5

https://www.nature.com/articles/s41467-018-06843-5

4. Nat. Commun.：NUAK2是肝癌的重要靶点

Hippo-YAP信号通路是调控细胞增殖、凋亡等行为的关键因子。该通路的主要下游效应物YAP也已被证明在人类癌症中会被错误调控，从而成为一个治疗靶点。Yuan等人以肝癌为模型，确定了NUAK2是YAP驱动在体内发生肝肿大和肿瘤的重要介质。实验通过对几种人类癌细胞株的评估，发现NUAK2是YAP驱动生长所必需的，并且发现NUAK2会通过提高肌动蛋白聚合和肌球蛋白活性来参与一个反馈循环，使得YAP的活性达到最大化。而NUAK2的药物失活剂则会抑制对YAP依赖的癌细胞增殖和肝脏过度生长。因此这一工作也确定了一个新型有效的YAP驱动的恶性肿瘤靶点。

Yuan C M,Pepe-Mooney B, et al. NUAK2 is a critical YAP target in liver cancer[J]. Nature Communications, 2018.

DOI:10.1038/s41467-018-07394-5

https://www.nature.com/articles/s41467-018-07394-5

5. JACS：重新审视锂电池转换反应机制——FeF₂中锂化驱动的拓扑转换

转换反应电极具有高Li存储容量，但在（去）锂化期间通常经历大的结构变化，导致循环不稳定，但一个例外是FeF₂转换型正极材料，其具有高容量和高循环稳定性。鉴于此，研究人员通过原位观察单晶FeF₂中的锂化过程，将母体和转换相的空间和晶体学相关性可视化，揭示了其中锂化驱动的拓扑转换反应机制：FeF₂中的转化类似于嵌入过程，但由于在F阴离子阵列内传输Li⁺和Fe²⁺，在该过程中，转化的Fe相不是传统上认为的随机取向，而是优先沿着母体FeF₂特定的结晶取向形成Fe。在整个过程中，F阴离子框架得以保留，形成棋盘状Fe/LiF结构域，其中体积变化得到很大程度的补偿，从而实现FeF₂的高循环稳定性。

Karki K,Wu L, Ma Y, et al. Revisiting Conversion Reaction Mechanisms in Lithium Batteries: Lithiation-Driven Topotactic Transformation in FeF₂[J]. Journalof the American Chemical Society, 2018.

DOI:10.1021/jacs.8b07740

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b07740

6. Nano Lett.：聚吡咯-聚多巴胺纳米材料用于拉曼和光声成像

多模态探针纳米材料已经显示了其作为一类新型生物成像造影剂的巨大潜力。Lin等人开发了一种基于半导体共轭聚合物的拉曼-光声探针。该双模态探针是由一种半导体偶联聚合物（聚吡咯）与聚多巴胺(PDA)通过一锅反应制备的。聚吡咯-聚多巴胺多模态纳米材料的拉曼散射和PA振幅比聚吡咯分别提高了3.2倍和2.4倍，因此可以进一步应用于生物成像应用。实验通过在这种混合材料中降低光带隙能量，从而达到了这种双重增强的效果。这项工作不仅介绍了一种新型双模态造影剂，也提供了一种调控半导体聚合物固有光学特性来用于生物成像的新方法。

Lin Q R,Yang Y H, et al. Bandgap Engineered Polypyrrole-Polydopamine Hybrid with Intrinsic Raman and Photoacoustic Imaging Contrasts[J]. Nano Letters, 2018.

DOI:10.1021/acs.nanolett.8b02901

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.8b02901

7. 华中科大Nano Energy:8.79%，平板型CsPbBr3钙钛矿太阳能电池最高效率

Liu等人提出了一种简便的多步骤旋涂策略，用于制造高质量的CsPbBr3薄膜。与通过传统的两步沉积工艺制备的那些相比，制备的CsPbBr3相纯度更高，薄膜更均匀和平均晶粒尺寸更大。平板型器件的效率为8.12％。为了进一步提高器件性能，采用TiO2 / SnO2双层ETL，有利于电荷传输和抑制界面陷阱辅助复合。器件效率高达8.79％，这是目前报道的平板型CsPbBr3钙钛矿太阳能电池的最高效率。更重要的是，未封装的全无机器件显示出良好的湿度和热稳定性。

Liu, X., Tan, X. et al. Boosting the efficiency of carbon-based planarCsPbBr3 perovskite solar cells by a modified multistep spin-coating techniqueand interface engineering[J], Nano Energy, 2018.

DOI: 10.1016/j.nanoen.2018.11.053.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285518308668

8. 中佛罗里达大学Chem.Mater.：贵金属纳米材料用于体外诊断

贵金属纳米结构的独特性能使其成为具有多功能体外诊断(IVDs)能力的信号传感器。随着纳米技术和高性能分析工具的快速发展，当前已经实现可以在原子精度上严格调控金属纳米结构的物理和化学参数；包括尺寸、形状、元素组成和内部结构。通过对这些参数的调控，金属纳米结构的物理化学性质可以被优化，从而提高其作为IVDs的性能。Xi等人介绍了一些最近被开发的具有优异性能的贵金属纳米结构；讨论了将这些材料作为IVD平台的优势，并从材料的设计、合成和用于IVD等方面提供了新的见解。

Xi Z, Ye HH, et al. Engineered Noble-metal Nanostructures for In Vitro Diagnostics[J]. Chemistry of Materials, 2018.

DOI:10.1021/acs.chemmater.8b04152

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.8b04152