1. 蔚山国家科技所&吉大AM: 乙醇在CaO低温转化成纳米多孔石墨烯和H₂

在较温和的条件下将乙醇转化成高价值的石墨烯和纯的H₂具有重大的挑战。近日，韩国蔚山国家科学技术研究所Jong-BeomBaek教授与吉林大学蒋青教授团队合作发现，乙醇在CaO（从鸡蛋壳获得）上，500 ℃的条件下即可转化成大面积的纳米多孔石墨烯和纯的H₂(≈99%)。石墨烯可以沿着乙醇气流的方向在纳米多孔CaO上均匀地生长1 m。进一步实验和DFT计算表明，CaO表面在低温条件下可以催化乙醇分子碳化，且生成的CO中间体可以促进乙醇分解。

Han G-F, Jiang Q, Baek J-B, et al. Low-Temperature Conversion of Alcohols into Bulky Nanoporous Graphene and Pure Hydrogen with Robust Selectivity on CaO. Advanced Materials, 2019.

DOI: 10.1002/adma.201807267

https://doi.org/ 10.1002/adma.201807267

2.中科大JACS：从块体Pt合成原子分散的Pt位点的热发射策略

开发简易可行的方法以获取高活性单原子位点明确的催化剂，一直是单原子催化剂（SAC）研究的重点。近日，中科大吴宇恩团队及其合作者报道了一种热发射策略，可以直接将块状Pt金属转化为原子分散的铂。首先，通过热解产生氨，与Pt原子发生强配位作用；然后，将挥发性Pt(NH₃)_x锚定在有缺陷的石墨烯表面。所制备的Pt SAs/DG对电化学析氢反应和各种有机硅烷的选择性氧化表现出高活性。这种热发射策略也可以用于制备其他金属单原子，例如金和钯，为单原子催化剂应用于重要工业反应提供了一个有用的平台。

Qu Y, et al. Thermalemitting strategy to synthesize atomically dispersed Pt metal sites from bulkPt metal. Journal of the American Chemical Society, 2019.

DOI: 10.1021/jacs.8b09834

https://doi.org/10.1021/jacs.8b09834

3.凌涛/乔世璋AM: 双金属掺杂CoO纳米棒催化剂高效HER

推广可再生能源技术需要发展比现有催化剂更高效、更耐用的催化剂，一个巨大的挑战就是发展一种可调控催化剂电子结构的方法来提高催化剂性能。近日，天津大学凌涛教授和乔世璋教授团队报道了一种Ni、Zn双金属掺杂调控CoO纳米棒电子结构的方法提高催化性能。Ni、Zn掺杂的CoO纳米棒催化剂具有高的HER性能，碱性条件下，10和20 mAcm⁻²电流密度对应过电位为53和79 mV。进一步实验和DFT计算表明，掺杂的Ni聚集在CoO纳米棒表面氧空穴周围，提供了理想的表面电子结构利于氢中间体结合、掺杂的Zn分布在CoO内部调控整体电子结构提高点传导能力，二者协同作用提高催化剂性能。

Ling T, Zhang T, Qiao S-Z, et al. Well-Dispersed Nickel- and Zinc-Tailored Electronic Structure of aTransition Metal Oxide for Highly Active Alkaline Hydrogen Evolution Reaction. Advanced Materials, 2019.

DOI: 10.1002/adma.201807771

https://doi.org/10.1002/adma.201807771

4.理化所张铁锐AM: 调控超薄TiO₂纳米片氧空穴提高光催化固氮性能

发展温和条件下具有固氮活性的催化剂是近年来的研究热点与难点。近日，理化所张铁锐研究员等多团队合作，采用水热合成法，Cu掺杂的策略合成了一种富含氧空穴和内含压缩应变的超薄TiO₂纳米片催化剂。该催化剂在水相光催化N₂还原制NH₃反应中具有高的活性和稳定性，太阳光下，6%-TiO₂纳米片制氨速率为78.9 µ mol g⁻¹h⁻¹，600和700 nm单色光下，制氨速率分别为1.54µ mol g⁻¹h⁻¹和0.72µmol g⁻¹h⁻¹。该催化剂丰富的氧空穴和强的张力作用利于N₂和H₂O吸附和活化，使得该催化剂具有高的性能。

Zhao Y, Zhang T, et al. Tuning Oxygen Vacancies in Ultrathin TiO₂ Nanosheets to Boost Photocatalytic Nitrogen Fixation up to 700 nm. Advanced Materials, 2019.

DOI: 10.1002/adma.201806482

https://doi.org/10.1002/adma.201806482

5.厦门大学AM：亲油型钠合金中间相促进稳定的Na电镀和剥离

由于Na电镀/剥离的可逆性，钠金属负极电化学性能不佳，在Cu集流体上形成亲水性Au-Na合金中间相的策略，包括溅射的Au薄层，只能在一段时间内维持有效的Na电镀/剥离。厦门大学毛秉伟和董全峰团队通过使用原位形成的亲油性钠-金属（金属= Au，Sn，Sb）合金中间相，实现了更加稳定的Na电镀/剥离电化学行为。通过控制剥离截止电位，同时固定金属颗粒，Na电镀/剥离循环在2 mA cm^-2下扩展到2000倍，基于钠金属合金中间相的平均库仑效率为99.9％。

Tang S, Zhang Y-Y, Zhang X-G, et al. Stable Na Plating and Stripping Electrochemistry Promoted by InSitu Construction of an Alloy‐Based Sodiophilic Interphase. Advanced Materials, 2019.

DOI: 10.1002/adma.201807495

https://doi.org/10.1002/adma.201807495

6.犹他州立大学Angew.：新型无氯Mg电池电解液

由于金属镁是一种具有良好物理化学性能的负极材料，因此镁电池是一种很有前途的储能体系。然而，由于缺乏具有电化学和化学稳定性的镁电解液，阻碍了镁电池的发展。美国犹他州立大学Tianbiao Leo Liu教授等合成了一种新型无氯硼酸镁基电解液，Mg[B(O₂C₂(CF₃)₄)₂]₂（Mg-FPB）。该电解液具有优异的电化学性能，其中库仑效率为95%，过电位为197 mV，并且可耐受4.0 V高电压。利用该电解液组装的高压可充电Mg/MnO₂电池，放电容量可达150 mAh/g。

Luo J, Bi Y, Liu T L, et al. A Stable,Non-corrosive Perfluorinated Pinacolatoborate Mg Electrolyte for Rechargeable Mg Batteries. Angewandte Chemie International Edition, 2019.

DOI: 10.1002/anie.201902009

https://doi.org/10.1002/anie.201902009

7.东华大学Angew.：从原子水平控制碳的分散度，制备高稳定性的硅基负极材料

高性能硅基负极是人们广泛关注的负极材料之一，但由于其导电性差和体积膨胀等缺点阻碍了其实际应用。硅基负极与碳质材料的结合被认为是解决这些问题最有潜力的方法。然而，在报道的复合材料中，碳的分布通常是不均匀的，从而导致长期工作时库仑效率(CE)不可避免地下降。

有鉴于此，东华大学杨建平研究员和张辉博士等提出了一种新型的多孔硅基纳米复合负极，该负极由苯环桥连的介孔有机硅(PBMOs)通过溶胶-凝胶法和热解制备而成。得益于PBMOs的独特性质，合成的复合负极可以维持其原有的结构，碳均匀分布于Si-O-Si框架中。这种高度均匀分散的碳网络将硅氧化物分成许多亚纳米结构域，从而表现出优异的结构完整性和循环稳定性(库仑效率在第11次循环达到99.6%，在随后的循环中库仑效率达到~99.8%)。

Zhu G, Yang J，etal. Engineering the distribution of carbon in silicon oxide nanospheres atatomic level for highly stable anodes. Angewandte Chemie International Edition, 2019.

DOI: 10.1002/anie.201902083

https://doi.org/10.1002/anie.201902083

8.EES：深入理解钙钛矿活性层稳定性在光伏器件中扮演的角色

提高金属卤化物钙钛矿材料的稳定性是钙钛矿光伏器件商业化的关键。为了深入理解钙钛矿活性层稳定性在器件中扮演的角色，SLAC国家加速器实验室Joseph J. Berry等人使用原位XRD观察A位（FA、Cs和/或MA）混合的APbI₃结构稳定性演变，其中A位是FA，Cs和/或甲基铵。在器件运行期间，研究人员观察到空间分离和相分离成更纯的组成相。研究人员使用混合A位卤化钙钛矿的互补第一性原理计算，提出了一个假设框架，解释了实验中出现的现象，然后使用原位XRD和空间分辨飞行时间二次离子质谱进行验证。这些结果表明钙钛矿器件稳定性不仅仅与器件结构或化学配方有关，而且还与钙钛矿材料的处理策略密切相关。

Schelhas L T, etal. Insights into Operational Stability and Processing of Halide Perovskite Active Layers. Energy &Environmental Science, 2019.

DOI: 10.1039/C8EE03051K

https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2019/ee/c8ee03051k

9.MIT最新AEM：氯化物实现反溶剂技术的可控钙钛矿结晶

有机-无机卤化物钙钛矿薄膜中表面和晶界缺陷的存在可能对钙钛矿太阳能电池（PSC）的性能和操作稳定性都是不利的。MIT的Tavakoli等人研究了氯化物添加剂对混合阳离子和卤化物PSC的体积和表面缺陷的影响。研究发现使用反溶剂技术，钙钛矿膜被分成两层，即具有大颗粒的底层和具有小颗粒的薄覆盖层。向前体溶液中加入甲脒氯化物（FACl）除去了小颗粒钙钛矿盖层并抑制了表面和体缺陷的形成，使钙钛矿膜具有增强的结晶度。与参考样品相比，通过FACl修饰的钙钛矿薄膜的荧光寿命更长，随后被1-金刚烷胺盐酸盐钝化。研究表明，这些处理减少了PSC中的复合，器件的最佳效率为21.2％，开路电压为1152 mV，滞后可忽略不计。经过Cl处理的器件的操作稳定性得到大大提高。

Tavakoli M M, et al. Controllable Perovskite Crystallization via Antisolvent Technique Using Chloride Additives for Highly Efficient Planar Perovskite Solar Cells. Advanced Energy Materials, 2019.

DOI: 10.1002/aenm.201803587

https://doi.org/10.1002/aenm.201803587

10.陈雨＆施剑林Nano Lett.：无机纳米壳稳定液态金属用于NIR-II区靶向光纳米医学

镓和镓基合金是一类具有独特物理化学性质的典型液态金属，其作为新一代功能材料也正逐渐在生物医学领域得到广泛的应用。但目前研究对其生物医学性能的探索还很不够，其固有的低抗氧化的特性亦是阻碍其进一步临床转化的关键。中国科学院上海硅酸盐研究所陈雨研究员团队和施剑林研究员团队合作报告了一种利用无机二氧化硅纳米壳对液态金属基纳米平台进行稳定的方法。该方式是基于一种新型简便的声化学合成，可用于在NIR-II区进行高效的，近红外光(NIR)触发的靶向光热肿瘤治疗。

实验证明，对液态金属材料的表面进行无机硅壳化工程可以显著提高液态金属核的光热性能使其近红外吸收增强，而且硅壳也具有氧化保护的能力可以提高光热的稳定性，这种表面修饰工程也可以使得材料具有丰富的表面化学物质，进一步增强其在肿瘤的聚集。体外细胞水平实验和体内肿瘤异种移植的实验表明，利用(Arg-Gly-Asp) RGD靶向基团和硅壳对纳米级液态金属进行包覆可实现其在体内进行光触发的癌细胞死亡和肿瘤的清除，并且具有高的生物相容性，也易于清除出体外。

Zhu P, Gao S S, et al. Inorganic Nanoshell-Stabilized Liquid Metal for Targeted Photo-Nanomedicine in NIR-II Biowindow. Nano Letters, 2019.

DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b00364

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.nanolett.9b00364

11.中山大学AFM：介孔聚多巴胺包裹的羰基锰用于多模态成像指导的肿瘤治疗

将多种治疗和成像功能结合起来的多功能纳米药物在生物医学领域有着巨大的应用价值。然而，如何开发简单而有效的、具有高负载和微环境响应性的纳米诊疗系统来增强成像指导的癌症治疗仍然是目前的一个重大挑战。中山大学沈君教授团队、帅心涛教授团队和曹众副教授团队开发了一种介孔聚多巴胺包裹的MnCO纳米颗粒，负载率可达1.5 mg/g。该材料在H⁺和H₂O₂富集的肿瘤微环境中可以有效地产生CO/Mn²⁺并具有光热转换的能力，可以用于实现磁共振/光声双模成像指导的肿瘤治疗。该多功能纳米系统也具有良好的生物相容性，可在生物体内应用并通过CO和光热联合治疗进而抑制肿瘤的生长和复发。

Wu D, Duan X H, et al.Mesoporous Polydopamine Carrying Manganese Carbonyl Responds to Tumor Microenvironment for Multimodal Imaging-Guided Cancer Therapy. Advanced Functional Materials, 2019.

DOI:10.1002/adfm.201900095

https://doi.org/10.1002/adfm.201900095

12.AFM综述：微生理系统用于建模肿瘤微环境和作为开发癌症药物的工具

肿瘤细胞表型、基因型、表观遗传状态的异质性以及复杂的肿瘤微环境是肿瘤诊断和治疗面临的主要挑战。虽然当前研究已在肿瘤生物学知识和开发生物分析工具方面取得了重大进展，然而，与生理相关的体外检测平台的缺乏仍然限制了人们去深入了解肿瘤微环境在肿瘤病理中的作用。

韩国科学技术学院Hong Nam Kim团队、美国奥本大学Elizabeth A. Lipke教授团队和华盛顿大学Deok-Ho Kim教授团队联合综述了近年来肿瘤微环境工程技术在促进肿瘤研究和药物开发方面的进展，包括肿瘤球状体、微流体芯片、纸支架、基于水凝胶的工程组织、三维生物打印支架和多尺度形态学等等；并且介绍了这些技术如何用于阐明原生肿瘤微环境的特殊性；通过将这些仿生三维肿瘤模型与传统的二维模型进行比较，探讨了这些平台在体外研究肿瘤生物学基础中的有效性和生理相关性以及它们在药物筛选中的潜在应用价值。

Kim H N, Habbit N L, et al.Microphysiological Systems as Enabling Tools for Modeling Complexity in theTumor Microenvironment and Accelerating Cancer Drug Development. AdvancedFunctional Materials, 2019.

DOI: 10.1002/adfm.201807553

https://doi.org/10.1002/adfm.201807553