1. Nat. Nanotechnol.：探测量子点光伏器件极限的原位界面工程

量子点（QD）光伏器件以其低成本合成、可调带隙和潜在的高功率转换效率（PCE）而备受关注。然而，迄今为止，实验获得的效率仍远不理想。东南大学Litao Sun、加利福尼亚大学段镶锋和浙江大学Ze Zhang联合报道了使用定制的光电透射电子显微镜（TEM）支架原位制备和研究单个TiO₂纳米线/CdSe QD异质结太阳能电池（QDHSC）。采用移动式计数器电极对界面区进行精确的微调，实现了对界面区的实时光电测量，揭示了界面区对PCE的依赖性。

理论模拟表明，简化的单根纳米线太阳电池结构可以使界面面积和相关电荷散射最小化，从而实现有效的电荷收集。此外，纳米线基量子点的光学天线效应可以进一步增强光的吸收和增强PCE。该研究在透射电镜中为原位光电研究建立了一个强大的“纳米实验室”平台，为纳米太阳能电池的界面效应提供了有价值的见解。

Dong, H.; Xu, F.; Sun, Z.; Wu,X.; Zhang, Q.; Zhai, Y.; Tan, X. D.; He, L.; Xu, T.; Zhang, Z.; Duan, X.; Sun,L., In situ interface engineering for probing the limit of quantum dotphotovoltaic devices. Nature Nanotechnology 2019.

DOI：10.1038/s41565-019-0526-7

https://www.nature.com/articles/s41565-019-0526-7

2. Nat. Chem.：CO₂转化新策略，CO₂+酒精+芳烃=芳香脂

将有机烃类和CO₂共同反应可以给CO₂的高效转化利用提供了新的机会。然而，目前有机烃类和CO₂之间形成碳-碳键的需要消耗化学计量试剂来克服底物低反应活性的缺陷。有鉴于此，斯坦福大学的Matthew W. Kanan教授等报道了一个简单的半连续循环，可以将芳烃、二氧化碳和酒精转化为芳香酯，而不需要使用化学计量试剂。该循环主要依赖于分散在介孔载体上的碱碳酸盐(M₂CO₃，其中M+ = K+或Cs+)组成的固体碱。

研究表明，纳米尺度的限制破坏了M₂CO₃的结晶度，使其在中等温度下产生强碱性反应。整个循环包括两个不同的步骤:(1)CO₃^2-促进C-H羧基化，其中烃基被负载的M₂CO₃脱质子，与CO₂反应形成负载的羧酸盐(RCO₂M);(2)甲基化，RCO₂M与甲醇和CO₂反应，生成可分离的甲酯，同时再生M₂CO₃。

DianneJ. Xiao, Emma D. Chant, Amy D. Frankhouser, Ying Chen, Allison Yau, Nancy M.Washton & Matthew W. Kanan. A closed cyclefor esterifying aromatic hydrocarbons with CO₂ and alcohol. Nat. Chem.,2019

DOI:10.1038/s41557-019-0313-y

https://www.nature.com/articles/s41557-019-0313-y

3. Nat. Mater.：自旋电流作为量子材料的探针

历史上自旋电流指的是携带自旋信息的电子流，特别是自20世纪80年代发现巨磁阻时。最近，已经发现自旋电流也可以通过自旋三重态超流，超导准粒子，闪子，磁子，自旋超流体等介导。

近日，北京大学Wei Han等团队总结了利用自旋电流作为量子材料探针的研究进展。重点专注于铁磁体/超导体异质结构，量子自旋液体，磁相变，磁子极化子，磁子极化子，磁子玻色 - 爱因斯坦凝聚体和自旋超流体中的自旋三重态超导和自旋动力学。作为探针的自旋电流的独特特征将为将来研究自旋相关性质和新量子材料的鉴定提供丰富的成果。

WeiHan*, Sadamichi Maekawa, and Xin-Cheng Xie. Spin current as a probe of quantummaterials. Nat. Mater., 2019

DOI: 10.1038/s41563-019-0456-7

https://www.nature.com/articles/s41563-019-0456-7

4. Nat. Commun.: 分子钴配合物用于非均相电催化还原CO₂

CO₂电化学转化为醇是目前最具挑战性的以高能燃料形式进行电能转化和储存方法之一，主要的挑战在于高效催化剂的合理设计。有鉴于此，印度科学教育研究所Soumyajit Roy教授和奥地利林茨大学WolfgangSchöfberger教授等合成了钴(III)三苯基膦吡咯配合物，并研究了其在CO₂电化学反应中的催化过程。

研究发现，这种催化剂体系的在非均相CO₂电还原为乙醇或甲醇反应中具有高效的活性。在中酸性水介质(pH= 6.0)中，钴吡咯配合物修饰的碳纸电极对乙醇生成的法拉第效率(FE%)为48%。

SabrinaGonglach, Shounik Paul, Michael Haas, Felix Pillwein, Sreekumar S. Sreejith,Soumitra Barman, Ratnadip De, Stefan Müllegger, Philipp Gerschel, Ulf-Peter Apfel, Halime Coskun, AbdalazizAljabour, Philipp Stadler, Wolfgang Schöfberger & Soumyajit Roy. Molecularcobalt corrole complex for the heterogeneous electrocatalytic reduction ofcarbon dioxide. Nat. Commun.,2019

DOI:10.1038/s41467-019-11868-5

https://www.nature.com/articles/s41467-019-11868-5

5. Nat. Commun.：纳米凝胶用于重塑肿瘤微环境并防止肿瘤转移和复发

肿瘤免疫治疗的效果不佳往往是由于肿瘤微环境(TME)中存在少量抗原特异性T细胞和大量的免疫抑制因子。韩国成均馆大学Yong Taik Lim团队、韩国建国大学Tae Heung Kang团队和Yeong-Min Park团队合作开发了一种可注射的、用于免疫调节的纳米凝胶(iGel)，它可以通过重塑肿瘤TME进而增强免疫治疗的效果。

实验证明，从iGel中释放的免疫调节药物可以消耗免疫抑制细胞，并且会诱导免疫原性细胞死亡以及增强免疫原性。实验在利用iGel进行术后治疗发现，它会诱导产生全身性抗肿瘤免疫和记忆T细胞的反应，进而明显抑制肿瘤的复发和转移。

ChanyoungSong, Tae Heung Kang, Yeong-Min Park, Yong Taik Lim. et al. Syringeableimmunotherapeutic nanogel reshapes tumor microenvironment and prevents tumormetastasis and recurrence. Nature Communications. 2019

https://www.nature.com/articles/s41467-019-11730-8

6. Sci. Adv.：宏观尺度油画的近紫外-中红外反射成像光谱

从近紫外到中红外（IR）（350~25000 nm或28571~400cm^-1）的宽光谱范围反射成像光谱（BR-RIS）被用作成像方式，来提供有机和无机艺术作品的光谱成像。虽然已将可见-近红外（NIR）反射和元素X射线荧光（XRF）成像光谱用于原位测绘，但每种方法都不足以进行可靠的识别。结合这两种方法可以提高结果准确度，但需要进行复杂的数据处理。

为了测试BR-RIS，美国国家艺术馆的J. K. Delaney使用两个分光计获，获得了意大利文艺复兴早期彩绘手稿的图像立方体。绘制了颜料图，包括与开采的蓝铜矿有关的微量矿物及其相关的结合介质。BR-RIS的分析方法比NIR、MID-IR或XRF成像光谱学更为直接，相比之下，它为绘制艺术家材料提供了最大数量的宏观信息。

Gabrieli, F.; Dooley, K. A.;Facini, M.; Delaney, J. K., Near-UV to mid-IR reflectance imaging spectroscopyof paintings on the macroscale. Science Advances 2019, 5 (8), eaaw7794.

DOI: 10.1126/sciadv.aaw7794

https://advances.sciencemag.org/content/5/8/eaaw7794

7. Sci. Adv.：半导体纳米晶网络中的金属-绝缘体转变

许多设想中的半导体纳米晶体（NCs）应用，如热电发生器和透明导体，需要金属（非活化）电荷通过NC网络传输。尽管已经报道了金属或接近金属传输的令人鼓舞的迹象，但在0 K极限下，完全证明非零电导率（σ）是不可能的。

明尼苏达大学的Uwe R.Kortshagen和BenjaminL. Greenberg联合报道了氧化锌纳米晶纳米网格电导率（σ）与温度依赖性。与以往的氧化锌NCs研究（T低至50mK）相比，他们发现了从可变范围跳跃状态到金属状态的明显转变。过渡的临界点以一个接近于σ∝T^1/5的不寻常幂律为显著标志。。他们分析了量子临界尺度框架内的临界导电率数据，并根据自由电子密度n和粒子间接触半径ρ估计了金属-绝缘体转变（MIT）准则。

Greenberg, B. L.; Robinson, Z.L.; Ayino, Y.; Held, J. T.; Peterson, T. A.; Mkhoyan, K. A.; Pribiag, V. S.;Aydil, E. S.; Kortshagen, U. R., Metal-insulator transition in a semiconductornanocrystal network. Science Advances 2019, 5 (8), eaaw1462.

DOI: 10.1126/sciadv.aaw1462

https://advances.sciencemag.org/content/5/8/eaaw1462

8. AM: 基于杂化有机-无机钙钛矿的自旋阀器件的可调谐自旋特性

混合有机-无机钙钛矿（HOIPs）形成一类新的半导体，显示出有前途的光电器件应用。HOIP的光电特性可通过改变其构件的化学成分来调节。最近，HOIP自旋电子特性及其在自旋电子器件中的应用引起了极大兴趣。犹他大学Zeev Valy Vardeny团队研究了HOIPs中化学成分多样性对其自旋电子特性的影响。制造基于具有不同有机阳离子和卤素原子的HOIP的自旋阀装置。

通过测量具有不同钙钛矿夹层厚度的自旋阀装置中的巨磁阻（GMR）响应，在各种HOIP中获得自旋扩散长度。此外，旋转寿命也是从Hanle响应中测量的。发现HOIP的自旋电子特性主要由卤素原子决定，而不是由有机阳离子决定。该研究为基于HOIP的工程自旋电子设备提供了明确的途径。

TunableSpin Characteristic Properties in Spin Valve Devices Based on Hybrid Organic–Inorganic Perovskites，Advanced Materials, 2019

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201904059

9. AM综述: 2维MOF作为多功能材料用于多相催化和电/光催化

金属有机骨架(MOFs)是目前研究最广泛的多相催化剂之一，为了提高它们的活性，目前的研究趋势是开发相应的二维材料。有鉴于此，阿卜杜勒阿齐兹国王大学的Hermenegildo Garcia教授和马杜赖卡玛拉大学的AmarajothiDhakshinamoorthy教授等综述了这些二维MOFs作为多功能材料用于多相催化和电/光催化的进展，并总结了这些二维材料与三维MOFs类似物的优点。二维MOFs的增强活性主要得益于拥有丰富的催化活性位点、更高密度的缺陷、可交换的配位点以及在电极表面优良的成膜能力。

Amarajothi Dhakshinamoorthy, Abdullah M. Asiri, Hermenegildo Garcia. 2D Metal–Organic Frameworks as Multifunctional Materials in Heterogeneous Catalysis and Electro/Photocatalysis. Adv. Mater. 2019

DOI:10.1002/adma.201900617

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201900617

10. Angew: 调整有机氮化合物的化学性质，助力全有机阴离子可充电电池

开发阴离子脱嵌电极的有机材料可以促进无金属可充电电池的制造。然而，关于这种阴离子电池报道的实例很少。法国P. Poizot团队展示了基于氮杂芳族化合物（两性离子）N-取代盐的两种阴离子电极材料的设计。

NMR，EDS，FTIR光谱结合热分析和XRD对该化合物进行结构和化学表征。由于阴离子在~2.2 V时进行可逆电化学脱嵌，与2,5-（二苯胺基）对苯二甲酸二锂（Li2DAnT）正极的耦合能够制造出第一个全有机阴离子可充电电池，能够提供~27 mAh/g的特定容量，具有十几个循环的稳定性。

PhilippePoizot, Alia Jouhara, Eric Quarez, Franck Dolhem, Michel Armand, Nicolas Dupré, Tuning the chemistry oforganic‐nitrogen compounds for promoting all‐organic anionic rechargeable batteries, Angewandte ChemieInternational Edition, 2019.

DOI:10.1002/anie.201908475

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201908475

11. Angew：单晶磷酸钴纳米片中性电解质中高效OER

为了提高能量转换效率，开发具有与光合作用系统II（PS-II）相似结构特征的活性电催化剂，高效催化析氧反应（OER）是近年来的研究热点。近日，纽卡斯尔大学Tian-Yi Ma与阿卜杜拉国王科技大学Yun-Pei Zhu等合作，设计合成了一种磷酸钴纳米片作为中性介质中的OER催化剂，该催化剂显示出优异的性能，甚至优于RuO₂催化剂。

实验和理论计算结果表明，该催化剂的活性位点是边缘的CoO₉结构基序，其类似于PS-II的分子几何结构。这种独特的结构可以促进反应中间体的吸附并降低反应能垒，从而改善OER动力学。

YueShao, Xue Xiao, Yun-Pei Zhu*, Tian-Yi Ma*, et al. Single‐Crystal Cobalt PhosphateNanosheets for Biomimetic Oxygen Evolution in Neutral Electrolytes. Angew. Chem. Int.Ed., 2019

DOI: 10.1002/anie.201909326

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201909326

12. Angew：单位点铜氮掺杂碳材料上的CO₂电还原：乙醇的选择性生成和金属位点的可逆重组

通常认为，CO₂电还原生成多碳产物（如乙醇或乙烯）要在金属态铜表面进行，这意味着要多个铜协同作用。近日，索邦大学Marc Fontecave，Victor Mougel等多团队合作，通过简单的热解法制备了一种廉价的Cu-N-C材料，该材料仅具有CuN₄配位的单位点铜，且原子级分散在氮掺杂的导电碳基质中。

实验发现，该材料在优化条件下（电解质：0.1 M CsHCO₃，电位：-1.2V vs. RHE，气相循环），电催化CO₂还原生成乙醇的法拉第产率为55％，以及对CO电还原生成C₂产物（乙醇和乙烯）的法拉第效率为80％。在电解过程中，该材料分离的位点瞬时转化为金属铜纳米颗粒（可能是催化活性物质）；有趣的是，这个过程是可逆的，初始材料在电解后可完好无损地回收。

DilanKarapinar, Victor Mougel*, Marc Fontecave*, et al. Electroreductionof CO₂ on Single‐Site Copper‐Nitrogen‐Doped Carbon Material: Selective Formation of Ethanol and ReversibleRestructuration of the Metal Sites. Angew. Chem. Int. Ed., 2019

DOI: 10.1002/anie.201907994

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201907994

13. Angew: 基于光学显微反应器的高能太阳能光化学

如何直接使用太阳光进行光化学是非常有趣的。荷兰埃因霍温技术大学Timothy Noël首次使用耐溶剂且廉价的基于发光太阳能聚光器的光学显微反应器。这种反应器可以通过太阳辐射有效地为多种光子驱动的转换提供动力。

蓝色，绿色和红色反应器可以适应均相和多相反应条件，包括光化学氧化、光催化三氟甲基化化学和金属回转化反应，因此可以跨越整个可见光光谱的应用。为了进一步说明这些新型太阳能反应器的功效，还制备了药物相关分子，例如青蒿素的中间体。

Energy‐Efficient SolarPhotochemistry with Luminescent Solar Concentrator Based Photomicroreactors，Angew, 2019

DOI:10.1002/anie.201908553

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ange.201908553

14. ACS Nano：共掺杂纳米闪烁体用于x射线激活的癌症协同治疗

放疗和光动力治疗是目前治疗癌症的两种重要策略。但它们各自也都有着很突出的弊端，如外源光的穿透性差和x射线对正常组织产生的副作用高等。因此，开发一种具有诊断功能的，可以协同实现放疗和光动力治疗的多功能纳米平台来对抗癌症是目前研究的一大热点。此外，通过将癌症治疗与代谢组学分析相结合，也有望改善早期的诊断和预后。

上海交通大学李万万研究员团队通过共掺杂Tb³⁺和Gd³⁺的策略来增强CeF₃纳米颗粒(NPs)的闪烁体性能。实验在共掺杂的CeF₃:Gd³⁺，Tb³⁺闪烁体NPs表面包覆介孔二氧化硅，然后负载光敏剂RB构建了CGTS-RB并将其用于CT和磁共振成像(MRI)指导的、x射线激发的协同放射治疗(RT+XPDT)。实验也进一步利用代谢组学分析对协同治疗的机制进行了研究，并且证明这种分析可以为改善肿瘤治疗的预后提供帮助。

FarooqAhmad, Wanwan Li. et al. Codoping Enhanced Radioluminescence ofNanoscintillators for X‑ray-Activated Synergistic Cancer Therapy and PrognosisUsing Metabolomics. ACS Nano. 2019

DOI:10.1021/acsnano.9b04213

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b04213