纳米前沿顶刊日报20181208

纳米人

2018-12-08

1. Nat. Commun.：首次揭示2D钙钛矿层边缘的传输性质

二维层状有机-无机杂化钙钛矿（2D钙钛矿）是下一代光伏器件的有前景的材料。特别是，垂直于二维钙钛矿（层边缘表面）超晶格平面的面外表面呈现出一些奇特的行为，例如层边缘状态，这对于提高二维钙钛矿太阳能电池的效率尤为重要 。然而，仍然没有关于层边缘的传输性质的基础研究。Cheng等人首次观察了二维钙钛矿层状边缘器件中的电子和光电行为。研究证明，暗电流和光电流很大程度上取决于层边缘器件中的晶体取向，并且这种各向异性特性以及光响应与无机层的厚度有关。最后，由于羟基丰富，水分子易于在层边缘凝结，并且电导对湿度环境极其敏感，这表明2D钙钛矿在湿度传感器的潜在应用。

Cheng B, et al. Layer-edge device of two-dimensional hybrid perovskites[J]. Nature Communications, 2018.

DOI: 10.1038/s41467-018-07656-2

https://doi.org/10.1038/s41467-018-07656-2

2. Nat. Commun.：血浆氧化还原失衡会引发NETosis并加速肺癌转移

外源性炎症刺激会使得中性粒细胞外诱捕网(NETs)形成，并促进肿瘤的转移。对于在生理条件下的癌症宿主是否会出现NETosis和随后的转移，目前人们还不清楚。Inoue等人发现，由白蛋白氧化而引起的血浆氧化还原失衡会引起与炎症无关的NETosis的出现。白蛋白是维持氧化还原平衡的游离硫醇的主要来源，这种氧化的游离硫醇会通过在中性粒细胞内积累活性氧引起NETosis。由此形成的NETosis网状结构主要分布在肺内，并导致肺癌的转移。这一研究结果表明，血浆氧化还原失衡是一种内源性的生理调节，会导致NETosis和肺癌转移，这也为对抗癌症提供了新的治疗和诊断策略。

Inoue M, Nakashima R, et al. Plasma redox imbalance caused by albumin oxidation promotes lung-predominant NETosis and pulmonary cancer metastasis[J]. Nature Communications, 2018.

DOI: 10.1038/s41467-018-07550-x

https://www.nature.com/articles/s41467-018-07550-x

3. 林文斌&汪骋 ACS Catal.综述：固-气相催化中的MOFs

近年来，基于金属有机框架（MOFs）的异相催化剂因其具有确切的结构、均一的活性位点、可合理设计活性中心等优势而被广泛研究。在这篇综述中，作者分析了基于MOFs的异相催化剂面临的机遇与挑战、阐明了MOFs在理解工业相关催化剂催化机理中的作用、指出了MOFs在一些催化中的优势和不可替代的作用等。作者深入讨论和批判性评估了固-气相催化中MOFs的优势与不足，为发展新的基于MOFs的异相催化剂和工业化提供了很好的借鉴。

Wang C, Lin W, et al. Metal-Organic Frameworks in Solid-Gas Phase Catalysis[J]. ACS Catalysis, 2018.

DOI: 10.1021/acscatal.8b04055

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.8b04055

4. AFM综述：超分子光热纳米材料用于精确的肿瘤治疗

超分子光热效应是指将分子光热敏化剂进行超分子组装后所产生的光热转换性能。在这些材料中，单个光敏剂分子会通过自组装的方式聚合，表现出更强的生物稳定性和光热转换效率，因此与单个光敏剂分子相比，光热治疗效果也会得到明显的改善。并且，这些超分子的光热效应受到分子间非共价相互作用尤其是疏水效应的影响。Zhao等人介绍了目前对有机超分子光热材料的分子自组装策略的研究进展，重点介绍了自组装策略如何产生超分子光热效应，包括聚合物和蛋白质的制备、小分子自组装和供体受体二元体系的构建等；也详细讨论了超分子光热纳米材料的合理设计、药物递送方式和体内光热治疗效果；最后从技术和临床转化两方面讨论了超分子光热纳米材料领域面临的挑战和应用前景。

Zhao L Y, Liu Y M, et al. Supramolecular Photothermal Nanomaterials as an Emerging Paradigm toward Precision Cancer Therapy[J]. Advanced Functional Materials, 2018.

DOI: 10.1002/adfm.201806877

https://doi.org/10.1002/adfm.201806877

5. AFM综述：共轭聚合物纳米颗粒用于成像、调控细胞活性和治疗

共轭聚合物纳米粒子是一类具有良好生物医学应用前景的纳米材料，近十年来被应用于生物成像、抗微生物和抗肿瘤治疗、基因和药物递送等领域。共轭聚合物纳米粒子由于其独特的光电特性，如强吸光性、光稳定性好、亮度高和良好的生物相容性等，也越来越受到人们的关注，在生物医学领域得到了广泛应用。Wang等人综述了近年来关于共轭聚合物纳米颗粒的设计、合成和其生物医学应用的研究；重点介绍了其在生物成像、调控细胞活性、抗微生物和抗肿瘤治疗等方面的研究进展；最后也介绍了这一领域所面临的挑战和未来的前景。

Wang Y X, Feng L H, et al. Conjugated Polymer Nanoparticles for Imaging, Cell Activity Regulation, and Therapy[J]. Advanced Functional Materials, 2018.

DOI: 10.1002/adfm.201806818

https://doi.org/10.1002/adfm.201806818

6. 孙立成AEM：无添加剂的铜酞菁用于稳定高效钙钛矿太阳能电池

铜（II）酞菁（CuPcs）由于其低成本和优异的稳定性而作为钙钛矿太阳能电池（PSC）中有希望的空穴传输材料（HTM），引起了越来越多的关注。然而，迄今为止报道的基于CuPc HTM的高效率PSC仍然依赖于吸湿性p型掺杂剂，这就大大降低了器件稳定性。孙立成团队设计了两种新的CuPc衍生物，即CuPc-Bu和CuPc-OBu，并在PSC中作为无掺杂剂的HTM应用。基于无掺杂剂CuPc-OBu作为HTM的电池效率17.6％，CuPc-Bu器件的效率为14.3％。此外，与含有掺杂的Spiro-OMeTAD的器件相比，未封装，无掺杂剂的CuPc-OBu的PSC在相对湿度为85％的环境条件下显示出优异的稳定性。

Jiang X, et al. Molecular Engineering of Copper Phthalocyanines: A Strategy in Developing Dopant-Free Hole-Transporting Materials for Efficient and Ambient-Stable Perovskite Solar Cells[J]. Advanced Energy Materials, 2018.

DOI: 10.1002/aenm.201803287

https://doi.org/10.1002/aenm.201803287

7. AEM：沥青包覆硅纳米层-嵌入石墨抑制体积膨胀

高容量活性材料在锂化过程中表现出的高体积膨胀严重限制了锂离子电池负极材料的实用化进展。尽管有大量的研究致力于发展包覆方法来提高活性材料的稳定性，但是坚固又经济的包覆方法仍然较少。沥青由于具有低成本和高机械强度，因而被视为一种有前途的包覆来源。研究人员发现，沥青包覆能够承担Si负极材料在锂化过程中的严重体积变化，沥青包覆的硅纳米层-嵌入石墨也表现出优异的电化学性能。

Choi S-H, et al. Robust Pitch on Silicon Nanolayer–Embedded Graphite for Suppressing Undesirable Volume Expansion[J]. Advanced Energy Materials, 2018.

DOI: 10.1002/aenm.201803121

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201803121

8. AEM：原子级Sn⁴⁺修饰V₂C中间层实现高储锂性能

离子嵌入是改善二维材料能量储存性能的重要方式。在本文中，研究人员发现原子级Sn⁴⁺修饰的V₂C不仅储锂性能得到改善，而且表现出杰出的倍率性能和循环稳定性，这得益于拓宽的层间距和V-O-Sn键的形成。非原位测试手段揭示了充放电过程中V/O/Sn的价态变化，证明了其对于储锂容量的贡献。

Wang C, Chen S, et al. Atomic Sn⁴⁺ Decorated into Vanadium Carbide MXene Interlayers for Superior Lithium Storage[J]. Advanced Energy Materials, 2018.

DOI: 10.1002/aenm.201802977

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201802977

9. AEM：结构扭曲诱导的单斜镍铁氰化物用作高性能钠离子电池正极材料

具有开放框架的普鲁士蓝化合物是理想的钠离子电池正极材料。研究人员通过简单的控制结晶共沉淀方法，合成了具有高倍率和高稳定性的镍铁氰化物正极材料，其放电比容量高达85.7 mAh/g，接近其理论容量。在50 C的高倍率下，其倍率保持率高达78%且能够稳定循环超过1200周。

Xu Y, Wan J, et al. Structure Distortion Induced Monoclinic Nickel Hexacyanoferrate as High‐Performance Cathode for Na‐Ion Batteries[J]. Advanced Energy Materials, 2018.

DOI: 10.1002/aenm.201803158

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201803158

10. Energy Storage Materials：可充镁电池电极材料的设计与挑战

对于可持续和高性能储能器件的迫切需求推动了有关新型电池体系的研究。具有低成本、原料丰富等优势的可充镁电池成为其中有力的竞争者。然而，由于镁离子较大的极化性质，现存的电极材料的电解质无法满足镁离子可逆嵌入脱出的需求。在本文中，作者对近年来镁离子电池正极材料的进展进行了概括总结。

Zhang Y, Geng H, et al. Challenges and Recent Progress in the Design of Advanced Electrode Materials for Rechargeable Mg batteries[J]. Energy Storage Materials, 2018.

DOI: 10.1016/j.ensm.2018.11.033

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405829718311942?dgcid=rss_sd_all