1. Nature Chem.：F的引入加速二维材料生长速度

二维材料具有多种优良的性能，控制其生长是其实际应用的一个重要方面。为此，通常将氢、氧等活性物质引入反应器，促进具有特定特性的二维材料的合成。近日，北京大学刘开辉，电子科技大学熊杰，韩国蔚山基础科学研究所Feng Ding等人发现氟在调节三种代表性二维材料(石墨烯、六方氮化硼和WS₂)的生长动力学中起着至关重要的作用。当化学气相沉积法在铜箔上生长石墨烯时，通过金属氟化物释放氟可大大加快石墨烯的生长速度(~ 200 μm s⁻¹)。理论计算表明，这是通过促进甲烷原料的分解来实现的，甲烷原料将吸热生长过程转化为放热生长过程。作者进一步证明了氟的存在也促进了二维六方氮化硼和WS₂的生长。

Can Liu, Xiaozhi Xu, Lu Qiu, MuhongWu, Jie Xiong*, Feng Ding, * Kaihui Liu*, et al. Kinetic modulationof graphene growth by fluorine through spatially confined decomposition of metal fluorides. Nat. Commun., 2019

DOI: 10.1038/s41557-019-0290-1

https://www.nature.com/articles/s41557-019-0290-1

2. Nature Mater.：具有中间尺寸筛分效应的金属有机框架

分子筛由于通过尺寸限制机制将所有较大的分子完全排除在外，因此具有超高的选择性和较低的再生能量。然而，它可以吸附所有小于孔径的分子，因此复杂混合物分离效果不佳。近日，中山大学张杰鹏等人报道了一种具有中间尺寸筛分(iSMS)效应的金属有机框架(MAF-41)，同时该MOF具有超疏水性和超高的热/化学稳定性。MAF-41可以实现苯乙烯的选择性吸附，完全排除了较大的乙苯(超过了最大孔径大小)和较小的甲苯/苯分子（没有足够的吸附能来打开腔）。混合吸附实验表明，苯乙烯分离选择性在乙苯/苯乙烯混合物中达1250，乙苯/苯乙烯/甲苯/苯混合物中苯乙烯选择性达3300(比以前的报道高几个数量级)。在单次吸附-解吸循环中，可产生纯度为99.9%+的苯乙烯。

Dong-Dong Zhou, Jie-Peng Zhang*, et al.Intermediate-sized molecular sieving of styrene from larger and smaller analogues. Nat. Mater., 2019

DOI: 10.1038/s41563-019-0427-z

https://www.nature.com/articles/s41563-019-0427-z

3. Nature Photon.：结晶Kerr微谐振器中的八度跨越可调参量振荡

参数非线性光学过程允许产生新的相干电磁辐射波长。它们产生波长可调的辐射的能力特别有吸引力，应用范围从光谱学到量子信息处理。遗憾的是，现有的可调参数源因缺陷而受损，这妨碍了他们的广泛应用。近日，奥克兰大学Stuart G.Murdoch团队展示了由氟化镁制成的超高Q晶体微谐振器可以克服这些限制，使紧凑和节能的器件能够产生干净和广泛可调的边带。研究人员使用精心设计的色散曲线的几种不同谐振器，在每个器件中实现数百纳米的边带可调谐性。除了在1,083 nm至2,670 nm的光学倍频程上直接观察离散可调性之外，研究人员还记录了近4,000 nm的中红外边带的特征。该工作所展示器件的简单性 - 由于其卓越的可调性 - 为低成本，广泛可调的电磁辐射源铺平了道路。

Sayson, N. L. B. Murdoch, S. G. et al. Octave-spanning tunable parametric oscillation in crystalline Kerr microresonators. Nat. Photon. 2019.

DOI:10.1038/s41566-019-0485-4

https://www.nature.com/articles/s41566-019-0485-4

4. Nature Catal.：甲醇到高辛烷值汽油的生物炼制模型

利用木质纤维素生物质生产生物燃料一直受到高加工成本的阻碍，也因此推动了条件温和、产量更高和产品质量更好的新途径的开发。有鉴于此，美国科罗拉多矿业大学Daniel A. Ruddy等人提出了一个以甲醇为关键中间体，利用生物质生产高辛烷值汽油(HOG)和喷气燃料混合物的生物炼制模型。通过将过程模型和技术经济分析与催化剂的开发相联系，实现了催化剂进步对过程经济影响的量化。通过促进C4副产物的再结合，铜改性的沸石催化剂使HOG产率比基准沸石催化剂提高38%，成本降低35%。另外，C4副产物可以直接用于合成煤油，这种煤油符合典型航空燃料的规格。

Daniel A. Ruddy, Jesse E. Hensley, Connor P.Nash, Eric C. D. Tan, Earl Christensen, Carrie A. Farberow, Frederick G.Baddour, Kurt M. Van Allsburg & Joshua A. Schaidle. Methanol to high-octanegasoline within a market-responsive biorefinery concept enabled by catalysis.Nature Catalysis. 2019

DOI: 10.1038/s41929-019-0319-2

https://www.nature.com/articles/s41929-019-0319-2

5. Chem：贵金属与二维MOF的杂化中间体修饰用于加速水的电催化

电化学反应中间体的合理修饰对于实现高性能的异质催化十分重要。然而，在实际应用过程中反应中间体的修饰仍然面临着诸多挑战。

阿德莱德大学乔世璋课题组通过将汉镍的2D MOF与Pt纳米晶杂化至同一个异质结构中实现了界面键合诱导的中间体修饰，这一杂化修饰策略能够加速电催化水分解过程中的HER和OER反应。理论计算证实电荷会在新生成的Ni-O-Pt界面键上重新分布，在提高OH*吸附能的同时降低H*的吸附能。同时，实验结果证实了Pt-O-Ni键的形成，这种新的化学键从电子结构上对异质化合物进行了修饰改性，使得Pt的电子密度和MOF中Ni的电子密度上升。因此，这种杂化催化剂的HER的催化活性高达7.92mA/ug Pt，这是文献报道的碱金属电催化中的最高值。

Chunxian Guo, Yan Jiao, Yao Zheng, Jun Luo,Kenneth Davey, Shi-Zhang Qiao, Intermediate Modulation on Noble Metal Hybridized to 2D Metal-Organic Framework for Accelerated Water Electrocatalysis,Chem, 2019.

DOI: 10.1016/j.chempr.2019.06.016

https://www.cell.com/chem/fulltext/S2451-9294(19)30278-5?rss=yes

6. Nature Commun.：在高压锂电池中稳定聚合物电解质

基于醚的液态和固态聚合物电解质是可充电锂和钠电池最有前途的选择。然而，这些电解质在低负极电位下不受控制的阴离子聚合和正极工作电位下的氧化降解使得基于聚合物电解质的固态或柔性电池只能在基于低压或中压正极的电池中实现。

佛罗里达州立大学Jose L. Mendoza-Cortes 和康奈尔大学 Lynden A. Archer团队重新考虑了负极上不受控制的相间聚合物链增长和高压锂电池正极上醚氧化降解的化学过程，并在此基础上表明，要特别注意设计相间来限制负极处的聚合，以及在正极处要促进去溶剂化，以此为要点来设计克服常规限制的基于醚的电解质。

研究者指出，1）使用链转移剂（CTA）能够抑制电解质在锂金属负极处的阴离子聚合从而提供异常高水平的相间稳定性。2）阴离子分子的导电涂层可以在去往正极的途中使Li+去溶剂化，这是设计预先形成的阴离子聚合物和超分子组成的自限性正极电解质界面（CEI）的一个组成部分，从而能够在高氧化电极电位下稳定甘醇二甲醚，该正极电解质界面提供了将基于醚的电解质的电压稳定性扩展到远高于常规可接受限度的电位。3）在各种交联配置中的聚醚能够在电池再充电期间抑制锂金属负极处粗糙、枝状的电沉积。

Snehashis Choudhury, Zhengyuan Tu, A.Nijamudheen, Michael J. Zachman, Sanjuna Stalin, Yue Deng, Qing Zhao, DuylinhVu, Lena F. Kourkoutis, Jose L. Mendoza-Cortes, Lynden A. Archer, Stabilizing polymer electrolytes in high-voltage lithium batteries, Nature Communications,2019.

DOI: 10.1038/s41467-019-11015-0

https://www.nature.com/articles/s41467-019-11015-0

7. Nature Commun.：傅里叶环相关简化荧光显微镜的图像恢复

傅里叶环相关(FRC)作为一种直观且客观的方法用于测量有效图像的分辨率，近年来在荧光显微镜技术中得到了广泛的应用。虽然数字分辨率值的相关知识对解释成像结果有帮助，但是FRC分析具有更实际的用途，有鉴于此，意大利理工学院Giuseppe Vicidomini以及Sami Koho等人提出了基于FRC的盲图像恢复方法。采用频域滤波的方法对图像进行去噪。提出了一种新的图像反褶积方法，利用FRC直接从图像中估计有效的点扩展函数。作者还讨论了FRC中可能存在的两个重要限制: 如何利用FRC处理单个图像(在一定的实际限制内)以及具有高度各向异性分辨率的三维图像。

Sami Koho, Giorgio Tortarolo, Marco Castello,Takahiro Deguchi, Alberto Diaspro & Giuseppe Vicidomini. Fourier ringcorrelation simplifies image restoration in fluorescence microscopy. Nature Communications. 2019

DOI：10.1038/s41467-019-11024-z

https://www.nature.com/articles/s41467-019-11024-z

8. Angew：新的光-分子相互作用的发现助力荧光成像的研究

目前，人们对于光-分子之间的相互作用的理解是很有限的。华盛顿州立大学Alexander D. Q. Li教授团队报道了一种新的现象，即发射光子的能量要大于吸收光子的能量，额外的能量则来自于被吸收和发射的光子与分子声子的耦合作用，而分子声子的势能会不断地与分子量子的能量以及环境进行交换。这一现象也是一种线性的光学过程。由于该现象会导致分子声子冷却，从而使分子冷却，因此会出现与预期的热荧光发射相反的行为。

Wei Wan, Alexander D. Q. Li. The discovery ofa new light-molecule interaction: Supracence reveals what are missing influorescence imaging. Angewandte Chemie International Edition.2019

DOI: 10.1002/anie.201906499

http://dx.doi.org/10.1002/anie.201906499

9. ACS Nano：负载舒尼替尼的绿色茶基胶束纳米复合物的载体增强抗癌效果

纳米载体用于癌症治疗的一个主要的缺点是载药量低所导致的疗效不足，因此需要增加剂量或给药频率，但是这也会增加载体的治疗毒性。而增加载药量也会导致纳米载体的稳定性下降，进而导致疗效低下和药物脱靶造成的毒性。因此，药物与载体的比例问题就成为了纳米载体发展的一大挑战。

新加坡生物工程与纳米科技研究院Min-Han Tan博士和Motoichi Kurisawa博士合作，以聚乙二醇偶联的表没食子儿茶素-3-O-没食子酸酯(PEG-EGCG)为载体，利用其去负载舒尼替尼（SU）构建了胶束纳米复合物(SU-MNC)。与口服或静脉注射SU相比，SU-MNC对人肾细胞癌异种移植小鼠模型具有更强的抗癌作用和更低的毒性，对肿瘤也具有更有效的抗血管生成、凋亡诱导和增殖抑制等作用。而相比之下，由PEG-b-聚乳酸(PEG-PLA)共聚物组成的传统纳米载体聚合物胶束SU-PM尽管有着与SU-MNC相当的载药率和靶向肿瘤效率，但是其仅仅降低了毒性却没有提高疗效。而SU-MNC除了可以靶向给药外，还可通过药物-载体的高效协同作用来显著地提高疗效。

Nunnarpas Yongvongsoontorn, Min-Han Tan,Motoichi Kurisawa. et al. Carrier-Enhanced Anticancer Efficacy of Sunitinib-Loaded Green Tea-Based Micellar Nanocomplex beyond Tumor-Targeted Delivery. ACS Nano. 2019

DOI: 10.1021/acsnano.9b00467

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b00467

10. AFM：CEST MRI和双色近红外成像对复合水凝胶支架的降解进行体内成像

干细胞水凝胶支架是克服细胞移植后细胞丢失和调控细胞功能的一种有效方法。而基质降解则是下游细胞分化和功能组织整合的必要条件，也决定了最终的治疗效果。因此，监测水凝胶的降解对于支架细胞替代治疗来说至关重要。

约翰霍普金斯大学医学院Jeff W. M. Bulte团队研究表明，化学交换饱和转移磁共振成像(CEST MRI)可以作为一种无标记的成像模式来监测含有明胶和透明质酸(HA)的交联水凝胶的降解，通过改变明胶和HA的比例可以调节水凝胶的刚度。实验进一步利用两种不同发射频率的近红外(NIR)染料对明胶和HA进行标记，证明了HA的信号在42天内会保持稳定，而明胶的信号则逐渐下降到初始值的25%。结果表明，CEST MRI和近红外荧光成像这两种成像方式在时间进程和相对值方面也有着很好的一致性(R² = 0.94)。

Wei Zhu, Jeff W. M. Bulte. et al. In VivoImaging of Composite Hydrogel Scaffold Degradation Using CEST MRI and Two-ColorNIR Imaging. Advanced Functional Materials. 2019

DOI: 10.1002/adfm.201903753

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201903753