1. JACS：热稳定的Ru纳米八面体高效OER

具有面心立方结构（fcc）和可控晶面的Ru纳米晶体是诸多反应的催化材料。近日，佐治亚理工学院夏幼南等团队报道了一种简单的方法合成具有fcc结构，边缘长度为9纳米的Ru八面体纳米晶体。合成该材料的关键在于用4.5 nm的Rh立方块做种子促进多相成核和Ru原子的过度生长。在种子介导的生长过程中，Ru原子堆砌遵循fcc晶格，这与大块Ru传统的六方密堆积(hcp)不一样。得到的最终产物具有八面体形状，暴露的{111}晶面，且在400°C稳定（远高于Ru八面体纳米笼）。当用作电催化剂时，该Ru八面体纳米晶体具有高于hcp-Ru纳米颗粒4.4倍的OER性能，表明Ru{111}晶面具有比Ru{100}晶面更高的OER性能。

Ming Zhao, Younan Xia,* et al. Ru OctahedralNanocrystals with a Face-Centered Cubic Structure, {111} Facets, ThermalStability up to 400 °C and Enhanced CatalyticActivity. Journal of the American Chemical Society, 2019.

DOI: 10.1021/jacs.9b01640

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.9b01640

2. JACS：用BDD电极控制CO₂还原产物选择性

电催化CO₂还原产物选择性取决于电极材料；在许多情况下，法拉第效率是由电解质决定的。迄今为止，只有少数几项研究用相同的电极材料得到不同的电催化产物。近日，日本庆应义塾大学Yasuaki Einaga团队对B掺杂的金刚石电极（BDD）电催化CO₂还原的产物控制进行了研究。作者发现，通过优化BDD电极电化学过程中使用的某些参数和条件如电解液、BDD电极的硼浓度、外加电压等，可以控制产物的选择性：当用1%B的BDD做阴极，KClO₄做阴极电解液，生产CO的选择性很高；当用0.1%B的BDD做阴极，KCl做阴极电解液，得到的主产物为甲酸。原位红外研究发现，使用KClO₄做阴极电解液时，可以观察到CO₂^•–中间体吸附在BDD表面。

Mai Tomisaki, Yasuaki Einaga,* et al.Switchable Product Selectivity in the Electrochemical Reduction of Carbon Dioxide Using Boron-Doped Diamond Electrodes. Journal of the American Chemical Society, 2019.

DOI: 10.1021/jacs.9b01773

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.9b01773  

3. JACS：钯膜反应器用于高效电催化加氢

有效地将可再生电力转化为化学产品在可持续能源经济中发挥着重要作用。尤其是将水电解成二氢(H₂)具有广阔的发展前景，目前商业化的电解槽能够在高电流密度下选择高效地生产H₂。尽管如此，实现氢经济仍面临许多技术和经济挑战，包括氢气的处理、储存和运输。因此，科研人员致力于探索利用电力生产化学产品的替代方法，同时不产生H₂。

有鉴于此，英属哥伦比亚大学Rebecca S. Sherbo等人综述了使用钯膜反应器的优点，通过电力驱动加氢反应，同时绕过气态H₂的形成。该技术利用钯膜对电化学和氢化化学进行分离。在这篇文章中，Rebecca S. Sherbo等人综述了一系列实验，展示了在钯膜反应器中氢化反应的速度比在电极上的氢化反应快得多，电压效率也高得多。此外，膜反应器内的有机反应不会遭受污染，溶剂的灵活性扩大了反应产物的分布范围。

RebeccaS. Sherbo, Aiko Kurimoto, Christopher M. Brown, and Curtis P. Berlinguette.Efficient electrocatalytic hydrogenation with a palladium membrane reactor. Journalof the American Chemical Society, 2019.

DOI:10.1021/jacs.9b01442

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.9b01442

4. JACS：高锂离子电导率的COF

近来，离子共价有机骨架（ICOF）已成为固态电解质有希望的候选物。美国科罗拉多大学Wei Zhang和Se-hee Lee团队设计并合成了一系列咪唑酯ICOF（Li-ImCOFs），并将其作为单离子导电COF固体电解质材料的第一个例子。其中，锂阳离子自由地穿过本征2D通道，室温下锂离子电导率非常优异，可达7.2×10^-3 S cm^-1，低活化能低至0.10 eV，并具有高转移数0.81。这些性质归因于Li离子-咪唑酯结合的相互作用和这种ICOF明确定义的多孔2D骨架结构。此外，研究者通过改变咪唑酯骨架上的取代基(H, CH₃,CF₃) 的电子性质来研究取代基对Li-ImCOF电导率的影响，发现吸电子取代基通过弱化离子对相互作用能够显著改善咪唑酯-ICOF的离子传导能力。

Yiming Hu, Nathan Dunlap, Shun Wan, ShuanglongLu, Shaofeng Huang, Isaac Sellinger, Michael Ortiz, Yinghua Jin, Se-hee Lee,Wei Zhang. Crystalline Lithium Imidazolate Covalent Organic Frameworks withHigh Li-ion Conductivity. Journal of the American Chemical Society, 2019.

DOI: 10.1021/jacs.9b02448

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.9b02448

5. Angew：氮化界面调控的锂沉积助力阻燃电解质高压锂金属电池

安全问题阻碍着锂金属电池的发展。一些阻燃电解质，比如有机磷酸盐类电解质（OPEs）能够从本质上消除起火风险进而有利于电池安全性能的提升。然而，OPEs与锂金属之间的相容性较差且其中的机理尚未明确。近日，中科院化学所的郭玉国研究员团队利用多种原位和非原位技术对金属锂在OPEs中的沉积过程以及Li/OPEs界面进行了研究，他们确认界面不相容的原因应该归结为界面的高阻抗和不均匀性。此外，他们提出了氮化界面策略来解决该问题并使得金属锂在无枝晶的形貌下能够稳定循环超过300 h。同时，与NCM811正极匹配的全电池具有良好的循环稳定性和安全性能。这种氮化界面策略为解决电极与电解质之间的界面不相容问题提供了新的手段。

Shuangjie Tan et al. NitridingInterface Regulated Lithium Plating Enables Flame‐Retardant Electrolytes for High‐Voltage Lithium Metal Batteries. Angewandte Chemie International Edition, 2019.

DOI: 10.1002/ange.201903466

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ange.201903466?af=R

6. Angew：电化学监测巨噬细胞内单个吞噬溶酶中的ROS/RNS稳态

巨噬细胞的吞噬溶酶体内产生的活性氧/氮(ROS/RNS)与免疫和炎症密切相关，它们会参与清除病原体并且会改变细胞。武汉大学黄卫华教授团队和法国巴黎高等师范学院ChristianAmatore教授团队合作，使用镀铂纳米线电极(Pt-NWEs)对细胞的单个吞噬溶酶体内ROS/RNS稳态进行电化学分析和亚毫秒分辨率监测。这也是第一次有研究报道证明可以通过纳米电极表面的氧化过程去消耗ROS/RNS进而刺激吞噬溶酶体内产生大量ROS/RNS。这一研究结果证实了人们假设的ROS/RNS稳态确实存在，并可以对其动过程力学和效率进行量化；进而可以将ROS/RNS的浓度维持在足够高的水平以维持较高的病原体清除速度，同时也不会对巨噬细胞的内部结构造成破坏。

Xin-Wei Zhang, Christian Amatore, Wei-HuaHuang, et al. Electrochemical Monitoring of ROS/RNS Homeostasis WithinIndividual Phagolysosomes Inside Single Macrophages. Angewandte Chemie International Edition, 2019.

DOI: 10.1002/anie.201902734

http://dx.doi.org/10.1002/anie.201902734

7. AM：双金属乏氧纳米颗粒增强肿瘤声动力疗效

超声引发的声动力学治疗（SDT）可以避免光动力疗法中的低组织穿透深度和光毒性，备受关注。近日，苏州大学刘庄、程亮团队报道了一种基于超小型缺氧双金属氧化物MnWO_X纳米颗粒的新型超声敏化剂，用于增强多模式成像引导的肿瘤声动力治疗。PEG修饰的MnWO_X纳米颗粒表现出高生理稳定性和生物相容性。

有趣的是，基于这种MnWO_X-PEG纳米粒子可以实现高效超声引发¹O₂和•OH生成，优于先前报道的原卟啉IX和二氧化钛超声敏化剂。这是因为MnWO_X的缺氧结构可用作电子陷阱原位抑制电子-空穴复合。除此之外，MnWO_X-PEG的具有优异的谷胱甘肽消耗能力，进一步增强SDT引发的癌细胞杀伤。计算机断层扫描和磁共振成像表明，MnWO_X-PEG能够在超声刺激下有效破坏小鼠肿瘤，并在完成治疗功能后被小鼠体代谢而没有长期毒性。

Fei Gong, Liang Cheng, Zhuang Liu et al. Ultrasmall Oxygen‐Deficient Bimetallic Oxide MnWO_XNanoparticles for Depletion of Endogenous GSH and Enhanced Sonodynamic Cancer Therapy. Advanced Materials, 2019.

DOI: 10.1002/adma.201900730

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201900730

8. AM：超弹性硬碳纳米纤维气凝胶

由于sp³-C引起的乱层“纸牌屋”结构，硬碳气凝胶在力学强度和结构稳定性方面显示出很大的优势。然而，制造超弹性硬碳基气凝胶仍然是一个挑战。受大自然的启发，中科大俞书宏课题组展示了一种简单且通用的方法，通过使用间苯二酚甲醛（RF）树脂作为硬碳源，制造具有纳米纤维网络结构的超弹性和抗疲劳硬碳气凝胶（HCA）。

在该策略中，各种1D纳米纤维，包括细菌纤维素纳米纤维（BCNF），碲（Te）纳米线（TeNW）和碳纳米管（CNT），可以用作制造基于RF的纳米纤维气凝胶的结构模板。通过随后将有机组分退火成硬碳来制备稳固和超弹性的HCA。所得HCAs具有优异的力学性能和结构稳定性，包括超弹性，高抗压强度，高回复速度（860 mm s^-1），低能量损失系数（<0.16），长周期寿命和耐热/耐寒性。

Zhi‐Long Yu, Bing Qin, Zhi‐Yuan Ma, Jin Huang, Si‐Cheng Li, Hao‐Yu Zhao, Han Li, Yin‐Bo Zhu, Heng‐An Wu, Shu‐Hong Yu. Superelastic Hard Carbon Nanofiber Aerogels. Advanced Materials, 2019.

DOI:10.1002/adma.201900651

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201900651

9. ACS Energy Lett.：高效蓝光钙钛矿纳米片LED

钙钛矿纳米片（NPls）对于发光应用具有很大的前景，其在蓝色波长范围内拥有近乎完美的光致发光量子效率（PLQE）。然而，蓝光NP1发光二极管（LED）的外量子效率（EQE）仅达到0.12％。近日，剑桥大学Robert L. Z. Hoye和卡文迪许实验Samuel D. Stranks指出NPl LED的性能主要受到发光层和空穴注入层之间较差的界面的阻碍。研究人员通过Kelvin探针和X射线光电子能谱测量，发现NPls具有非常深的电离电位（空穴注入势垒大），以及发光层和空穴注入层的界面严重非辐射复合。研究人员使用poly(triarylamine)作为中间层减少了这些非辐射损失。基于以上策略，研究人员实现了464 nm波长发射的蓝光LED，EQE增加到0.3％。天蓝色NPl LED的EQE可增加到0.55％。

Hoye, R. L. Z.  Stranks, S. D. etal. Identifying and Reducing Interfacial Losses to Enhance Color-PureElectroluminescence in Blue-Emitting Perovskite NanoplateletLight-Emitting Diodes. ACS Energy Letters, 2019.

DOI: 10.1021/acsenergylett.9b00571

https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsenergylett.9b00571

10. ACS Energy Lett.综述：提高钙钛矿发光二极管的效率

金属卤化物钙钛矿（MHP）具有突出的光物理性质，因此被评估为下一代光发射体。在短短几年内，多晶钙钛矿发光二极管（PeLED）的效率得到了极大的提高，并且正在赶上传统有机LED的效率。多晶PeLED的电致发光效率受到诸如有限的外耦合效率，MHP发光层中的电荷不平衡，控制表面形貌的困难，室温下的小激子结合能以及缺陷位置处的非辐射复合等缺点的限制。近日，首尔大学Tae-Woo Lee教授团队发表针对以上问题解决的策略综述，强调从光学工程，电荷平衡控制，形态学和纳米颗粒工程，以及化学修饰等方面克服这些缺点，并提出未来的研究方向，以进一步提高多晶PeLED的效率。

Park,M.-H. T.-W. Lee. et al. Boosting Efficiency in Polycrystalline Metal Halide Perovskite Light-Emitting Diodes. ACS Energy Letters, 2019.

DOI:10.1021/acsenergylett.9b00518

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.9b00518

11. AEM：9.7％效率！无镉Cu₂ZnSnS₄薄膜太阳能电池

Cu₂ZnSnS₄（CZTS）薄膜太阳能电池的吸光层可以通过热处理过程的参数变化来改变带隙大小。乌普萨拉大学Jes K. Larsen课题组比较了在硫气氛中退火时间变化和吸光层的有序化处理的效果。由于有序化引起的表面化学变化，并观察到价带边缘的降低。为了获得不同的能带对准，该CZTS吸光层与Zn_1-xSn_xO_y（ZTO）或CdS缓冲层结合，制备完整的器件。对于具有CdS缓冲层的有序CZTS吸光层，获得809mV的高开路电压，而利用无Cd的ZTO的器件获得9.7％效率。

Jes K.Larsen, Fredrik Larsson, Tobias Törndahl, Nishant Saini, Lars Riekehr, Yi Ren, AdyashaBiswal, Dirk Hauschild, Lothar Weinhardt, Clemens Heske, Charlotte Platzer‐Björkman. Cadmium Free Cu₂ZnSnS₄ Solar Cellswith 9.7% Efficiency. Advanced Energy Materials, 2019.

DOI: 10.1002/aenm.201900439

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201900439

12. AFM：无定形CaCO₃纳米颗粒用于对pH响应的药物递送和肿瘤抑制

无机纳米粒子(NPs)具有载药效率高、可大规模制备、功能化迅速、化学/热稳定性好等优点，是一种很有前途的药物载体。然而，无机纳米载体的也存在着生物降解性差、缺乏pH响应等缺点，严重阻碍了其临床转化。华东理工大学曹松教授团队、徐益升团队和东华大学孙胜童教授团队合作，通过将阿霉素(DOX)包埋在聚丙烯酸(PAA)稳定的无定形碳酸钙(ACC)NPs中制备出一种可生物降解、对pH响应灵敏的DOX@ACC/PAA NPs (响应pH范围：7.4-5.6)。

这种的载药NPs体积较小(6210 nm)，在血清内稳定性好，包封率高(>80%)且载药能力强(>9%)。实验通过在NPs中引入适量的Sr²⁺或Mg²⁺，可以将NPs的药物释放调节到更高的pH响应范围(pH7.7-6.0)。细胞摄取和斑马鱼模型实验则表明该药物的急性毒性较低，且在小鼠异种移植瘤中的肿瘤积累较高进而对肿瘤生长有明显的抑制作用。

ChengyuanXu, Yunfeng Yan, Jinchao Tan, Dahai Yang, Xianjing Jia, Lu Wang, Yisheng Xu,Song Cao, Shengtong Sun. CaCO₃ for Tunable pH-Responsive DrugDelivery and Enhanced Tumor Inhibition. Advanced Functional Materials, 2019.

DOI:10.1002/adfm.201808146

https://doi.org/10.1002/adfm.201808146