1. Nature Nanotech.: 表面自旋磁控制CdSe纳米片的极化激子发射

由于悬空键的自旋没有得到补偿，标称上反磁性的胶体CdSe纳米片的表面可以表现出顺磁行为，俄罗斯科学院Anna V. Rodina和多特蒙德工业大学Dmitri R. Yakovlev，Elena V. Shornikova团队使用激子自旋作为表面磁性的探针，在高达15T的高磁场中通过光谱学揭示了该行为。激子发射的圆极化的强非线性磁场依赖性取决于悬空键自旋（DBSs）的磁化，激子自旋极化以及暗激子的自旋相关重组。激子与DBS交换相互作用的迹象取决于CdSe纳米片的生长条件。

Surfacespin magnetism controls the polarized exciton emission from CdSe nanoplatelets，Nature Nanotechnology, 2020

https://www.nature.com/articles/s41565-019-0631-7

2. NatureNanotech.: 锂离子电池固态电解质界面的实时质谱分析

固态电解质界面决定着很多电池体系的电化学性能，但是由于原位表征工具的缺乏，人们对其化学组成和结构的理解仍然比较浅薄。在本文中，美国陆军实验室的许康与西北太平洋国家实验室的Zhijie Xu, Chongmin Wang以及Zihua Zhu等将原位二次离子质谱与分子动力学模拟等手段相结合为我们展现了锂离子电池固态电解质界面的动态形成画面。

研究人员发现，在锂离子电池界面化学发生也就是首周充电开始之前，溶剂分子的自组装会在电极-电解质界面上形成双电层。双电层的形成是由Li⁺和电极表面势能决定的。这种初始双电层的结构会对后续的界面化学产生影响。值得注意的是，带有负电荷的表面会排斥来自内层的阴离子从而在内层形成致密而薄的无机SEI层。这层薄而致密的SEI层起到了传导Li⁺和隔绝电子的作用。具有电解质渗透性和富含有机物的外层SEI在内层无机SEI层之后形成。研究人员还对高浓含氟电解液中的SEI组分进行了研究。结果发现由于双电层中阴离子含量较高而在内层SEI中含有高浓度的LiF组分。这种实时纳米尺度的界面观测技术对于更好地理解电池中的界面化学具有重要意义。

YufanZhou, Zhijie Xu,Chongmin Wang, Zihua Zhu et al, Real-time mass spectrometriccharacterization of the solid–electrolyte interphase of alithium-ion battery, Nature Nanotechnology,2020

https://www.nature.com/articles/s41565-019-0618-4

3. NatureCatalysis：微生物寿命调节增强化学品生产

通过微生物将可再生原料转变为工业化学品，是实现可持续发展的新途径之一。但是，细菌细胞尺寸较小，加上环境压力，严重影响微生物细胞的生产能力。有鉴于此，江南大学Liming Liu等人通过设计改善大肠杆菌的寿命，有效提高了聚乳酸-3-羟基丁酸酯和丁酸酯的化学产量。

研究人员通过删除一个碳存储调节剂可缩短复制寿命，并通过删除响应调节剂和在大肠杆菌中过过度表达sigma-38来延长时间寿命。最终细胞大小扩大了13.4倍，在5-l发酵罐中，最高的聚乳酸-co-3-羟基丁酸酯含量为52 wt％。通过对时间寿命进行调节，通过根据不同的发酵阶段对细胞进行编程，可得到最高的丁酸滴度为29.8 g l^-1。这些结果表明工程化细菌寿命可以有效提高微生物细胞工厂的产能。

LiangGuo et al. Engineering Escherichia coli lifespan for enhancing chemicalproduction. Nature Catalysis 2020.

DOI：10.1038/s41929-019-0411-7

https://www.nature.com/articles/s41929-019-0411-7

4. Nature Catalysis综述：生物电催化，化学品、燃料和新材料一网打尽！

生物电催化是一种绿色，可持续的，高效生产高价值化学品，清洁生物燃料和可降解新材料的新兴技术。生物电催化充分结合了生物催化和电催化的优点，可以绿色高效地用电和生物来生产目标产品。有鉴于此，美国犹他大学Shelley D. Minteer等人综述了生物电催化技术在化学品、燃料和新材料制造领域的最新进展、挑战和机遇。

具体包括：1）详细介绍了生物电催化剂的结构，功能和修饰方法。2）阐述了电子转移的机制，包括介导的电子转移和定向电子转移。3）探讨了电极对生物电催化的影响。4）讨论了生物电催化技术在化学品，生物燃料和材料制造中的应用。5）总结了用于电合成的生物电催化的未来发展和前景。

HuiChen et al. The progress and outlook of bioelectrocatalysis for the productionof chemicals, fuels and materials. Nature Catalysis 2020.

DOI：10.1038/s41929-019-0408-2

https://www.nature.com/articles/s41929-019-0408-2

5. Nature Catalysis：光催化甲烷干重整，超越催化热力学极限！

甲烷干重整制合成气是工业领域的重要反应。然而，反应受到热力学限制，且需要极高的能耗。有鉴于此，日本科学家Masahiro Miyauchi、Hideki Abe和Takeshi Fujita等人报道了一种Rh/STO负载型催化剂，可以在紫外光照条件下有效增强甲烷重整反应过程，反应不需要加热，在较低温度下即可完成，这在热催化过程中是无法实现的。

研究表明，光生空穴用于甲烷在STO上进行氧化，光生电子用于CO₂在Rh上进行还原。同位素分析表明，晶格氧物种（O^2-）在整个反应中充当媒介作用，驱动甲烷干重整。总体而言，Rh/STO负载型催化剂的设计可以拓展到其他热力学限制的反应中，以通过光子能量实现高价值化学品的低能耗高效率生产。

ShusakuShoji et al. Photocatalytic uphill conversion of natural gas beyond thelimitation of thermal reaction systems. Nature Catalysis 2020.

DOI：10.1038/s41929-019-0419-z

https://www.nature.com/articles/s41929-019-0419-z

6. Nat. Commun.: 值得一看！揭示一些卤化物钙钛矿的基本问题

金属卤化物钙钛矿已被证明是优异的光电材料之一。然而，有关其光电特性的一些基本问题仍然存在争议。原因之一是从通常不稳定的多晶薄膜收集的数据差异很大。

魏茨曼科学研究所Ernesto Joselevich团队使用通过表面引导化学气相沉积法生长的稳定的单晶CsPbBr₃纳米线的有序阵列，来研究这些半导体在一维模型系统中的基本特性。具体而言，研究人员揭示了大的尺寸依赖的发光发射光谱蓝移的起源。使用多种空间分辨光谱技术，确定了带隙调制会引起发射位移，并且通过与最新的电子显微镜方法相关联，揭示了由于异质外延应变和晶格弛豫而产生的基本均匀的晶格旋转。从原子尺度上了解应变及其对这些动态材料的光电性能的影响，对于评估其性能极限和电荷载流子动力学的基本原理至关重要。

Large lattice distortions and size-dependentbandgap modulation in epitaxial halide perovskite nanowires，Nature Communications, 2020

https://www.nature.xilesou.top/articles/s41467-020-14365-2

7. Chemical Reviews: 共轭微孔聚合物的研究进展

共轭微孔聚合物是一种将拓展的共轭π键与永久性微孔骨架相结合的特殊材料。自从2007年共轭微孔聚合物被发现以来它就成为了多孔材料中一个重要的分支。

研究人员利用多种组分构架与化学反应制备了一系列具有不同结构和性质的共轭微孔聚合物，这就使得共轭微孔聚合物在气体吸附与分离、化学吸附与封装、异质催化、光氧化还原催化、发光材料、传感器、能量转化与储存等领域有着广泛的应用。在本文中，英国利物浦大学的Andrew I. Cooper等回顾了共轭微孔聚合物材料自诞生以来的研究进展并展望了这些材料在未来的发展方向。作者还将共轭微孔聚合物与目前研究火爆的共价金属有机框架进行了对比。

Jet-SingM. Lee, Andrew I. Cooper et al, Advances in Conjugated Microporous Polymers,Chemical Reviews, 2020

DOI: 10.1021/acs.chemrev.9b00399

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.9b00399

8. Angew：不对称反向波拉两亲性分子用于对细胞敏感的水凝胶降解和药物释放

肽基单元是超分子纳米结构自组装过程中的一类重要的生物材料，具有强大的机械性能和很好的抗过早降解能力。然而，其在发生聚集时，由于大分子蛋白与肽底物的接触有限，底物与酶的相互作用常常会受到影响，这也使得其对生物分子的响应性大大降低。

约翰霍普金斯大学崔洪刚教授制备了一种非对称反向的波拉两亲性分子(RBA)，其丝状组装体的表面会和基质金属蛋白酶(MMP)的底物相作用。在加入MMP-2后，这些丝状体会在重新组装成球形胶束之前迅速断裂成碎片。实验也利用3D细胞培养证明了该分子的药物释放行为与细胞密度是相关的，因此其在更多的癌细胞环境下也会更有效地杀死癌细胞。综上所述，这一研究充分阐明了RBA超分子组装体对酶表达细胞具有特异性的响应，因此也有望作为一种实现局部化疗的细胞响应型“治疗仓库”。

RamiW Chakroun, Honggang Cui. et al. Supramolecular Design of Unsymmetric ReverseBolaamphiphiles for Cell-Sensitive Hydrogel Degradation and Drug Release. Angewandte ChemieInternational Edition. 2020

DOI:10.1002/anie.201913087

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201913087

9. AM: 二维混合卤化钙钛矿中异常的压力驱动相变和能带重整化

施加高压可控制材料的晶胞和原子间间距，而无需任何新的生长方法或处理，同时可就地获得其材料特性。在这些极端压力下，材料可能会呈现新的结构相并展现出新的特性。亚利桑那州立大学Sefaattin Tongay和马里兰大学巴尔的摩分校Soignard CanAtaca团队报道了二维RP相混合卤化钙钛矿中的非寻常相变和能带重归一化效应，它们在发光和转换技术中显示了非凡的光学性能和巨大的潜力。

结果表明(CH₃(CH₂)₃NH₃)₂(CH₃NH₃)Pb₂Br₇（n = 2）层经历了两个与PbBr₆八面体有关的相变，丁基铵（BA）和甲基铵（MA）分子倾斜运动导致了独特的变化/异常带隙随压力变化。相反，(CH₃(CH₂)₃NH₃)PbBr₄（n = 1）缺少MA分子，并且仅具有一个与PbBr₆八面体和BA倾斜有关的压力诱导相变。在此范围内，带隙单调减小，与其他无机半导体非常相似，并且显示出明显的从3 eV到2.4 eV的大红移。本研究对这些压力引起的变化提供了独特的见解，并扩展了对在极端条件下这些高度各向异性的层状柔软有机钙钛矿材料的理解。

UnusualPressure‐Driven PhaseTransformation and Band Renormalization in 2D vdW Hybrid Lead HalidePerovskites，Adv. Mater, 2020

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201907364