材料前沿

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前沿日报20190110
发布时间:2019-1-10 来源:纳米人 浏览:334次

1.JACS:柔性聚合物--胶体CsPbBr3钙钛矿纳米晶自组装为高阶超结构

表面钝化配体虽然普遍存在于胶体纳米晶(NCs)合成中,但将胶体CsPbX3,(X = Cl,Br和I)NCs组装成高阶和分层超结构尚未研究。本文报道了功能性聚乙二醇(PEG6-Y,Y = -COOH和-NH2)--独特的表面钝化配体--能够合成直径为3.0 nm近似均匀的CsPbBrNC。合成的NC再原位自组装成单独的珍珠项链,成束的珍珠项链,层状和纳米超结构。这是由于包括非极性溶剂中亲水性PEG尾部之间的范德华吸引力和NC之间的偶极-偶极吸引力等各种力作用驱动 中尺度的组装以形成超结构。此外,合成后的配体处理增强了聚合物辅助 中尺度的组装,因此珍珠项链组件可以成功地转变成层状或纳米结构。当CsPbBr3 NCs存在于层状和纳米组件中时,观察到CsPbBr3NCs的最低能量吸收峰在~240 meV红移,表示NC间具有强的电子耦合。该研究表明,除非使用非生物表面配体(PEG6-Y),CsPbBr3 NCs的自组装超结构现在可以通过无模板合成制备,这是一种模拟生物系统的过程。

Yang Y, Lee J T, Liyanage T, et al. Flexible Polymer-Assisted Mesoscale Self-Assembly of Colloidal CsPbBrPerovskite Nanocrystals into Higher Order Superstructures with Strong Inter-Nanocrystal Electronic Coupling[J]. Journal ofthe American Chemical Society, 2019.

DOI: 10.1021/jacs.8b10083

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b10083

 

2.Angew.:基于双特异性的肽-抗体复合物用于靶向肿瘤治疗

肽基治疗试剂在血浆半衰期很短,而抗体也存在着实体肿瘤中渗透性较差的缺点。Yu等人提出了一种新的分子形式,即构建一种半抗原标记的双特异性肽-抗体复合物(HyPEPEDB-VEGF)来解决上述的问题。HyPEPEDB-VEGF保留了所含多肽的特性,并且具有更好的药代动力学行为。此外,HyPEPEDB-VEGF也具有抑制肿瘤生长的作用,具有良好的肿瘤积累和穿透能力。这一研究也为新开发的复合型治疗平台提供了一个解决缺陷的新方案。


Yu B, Hwang D, et al. A Hybrid Platform Basedon a Bispecific Peptide-Antibody Complex for Targeted Cancer Therapy[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2019.

DOI: 10.1002/anie.201811509

http://dx.doi.org/10.1002/anie.201811509

 

3.同济大学&复旦大学Angew.:NHC功能化的MOF催化剂高效还原CO2制甲醇

将CO2高效、高选择性的还原成燃料(如甲醇)是近年来的研究热点。作者采用后交换法将氮杂卡宾(NHC)引入UiO-68中,制备出无金属NHC功能化的MOF催化剂(UiO-68-NHC)。实验发现,该催化剂可高效的将二苯基硅烷上的氢转移到CO2上,在周围条件下将CO2高选择性转化为甲醇。DFT计算表明,该催化剂高活性的原因是二苯基硅烷和NHC生成NHC-硅烷加合物降低反应能垒。


Zhang X, Wei G, Fei H, et al. In-situ Generation of An N-Heterocyclic Carbene-Functionalized Metal-Organic Frameworkvia Postsynthetic Ligand Exchange for Efficient and Selective Hydrosilylation of CO2[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2019.

DOI: 10.1002/anie.201813064

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201813064

 

4.AM:共轭钴多聚酞菁作为柔性Li-CO2电池的弹性可加工催化剂

锂-二氧化碳电池是一种利用大气二氧化碳作为能量载体的电化学储能具有潜力的装置。该方案的可行性主要取决于高效低成本的阴极催化剂,阴极催化剂可以实现Li2CO3的可逆生成和分解。本文主要报道一种具有潜力的用于Li-CO2电池阴极催化剂的工程聚合物材料。采用简易微波加热法制备共轭钴多聚酞菁,由于具有交联结构,它具有弹性,并提高了化学、物理和机械稳定性。电化学测试表明,钴多聚酞菁有助于Li2CO3的可逆生成和分解。并且提高了面积容量和循环性能。另外,共轭钴多聚酞菁柔性可加工型,有望作为柔性电池的制备。


Chen J, Zou K, Ding P, et al. ConjugatedCobalt Polyphthalocyanine as the Elastic and Reprocessable Catalyst forFlexible Li–CO2 Batteries[J]. Advanced Materials, 2018.

DOI: 10.1002/adma.201805484

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201805484

 

5.高锦豪&陈小元AM综述:磁性纳米材料的结构-弛豫性能的关系

磁性纳米颗粒(MNPs)作为磁共振成像(MRI)造影剂目前得到了广泛的研究。随着现代MNPs结构的日益复杂,经典的Solomon Bloembergen Morgan理论和基于简单模型建立的量子力学理论在解决磁共振成像中出现的弛豫增强问题方面也有明显的局限性。Zhou等人综述了近年来基于分子和原子尺度的结构特征来探测MNPs磁共振弛豫度的研究进展,即MNPs的磁共振弛豫度与结构的关系,包括尺寸、形状、晶体结构、表面修饰和组装结构等等诸多方面;特别强调了如何在结构复杂性的MNPs和经典的简单模型理论之间架起联通的桥梁;最后提出了在设计新型磁共振造影剂时所要具有的批判性思维。


Zhou Z J, Yang L J, etal. Structure–Relaxivity Relationships of Magnetic Nanoparticles for Magnetic Resonance Imaging[J]. Advanced Materials, 2019.

DOI:10.1002/adma.201804567

https://doi.org/10.1002/adma.201804567

 

6.AFM:去耦化稀土掺杂纳米粒子的诊疗学应用

针对个性化医疗的纳米诊疗试剂为治疗和诊断的一体化提供了一个好的平台。其中,去耦化的稀土纳米颗粒(dNPs)可以由近红外(NIR)光去激发,最大限度地减少了靶向组织的光干扰,加强了对组织的穿透深度。在806 nm激光的照射下,dNPs作为高对比度的光学标记物和纳米温度表,即对感兴趣区域进行可视化和探测分析。而在980 nm的近红外光照射下的dNPs可以将其上转化为紫外/可见光,从而引发二次光化学过程,例如刺激与dNPs结合的光敏剂产生活性氧,从而对癌细胞造成损伤等等。因此,以稀土材料为基础的诊疗纳米平台也是未来研究的一个新的重要方向。


Skripka A, Karabanovas V, et al. Decoupling Theranostics with Rare Earth Doped Nanoparticles[J]. Advanced Functional Materials, 2019.

DOI: 10.1002/adfm.201807105

https://doi.org/10.1002/adfm.201807105

 

7.AFM:PMMA-富勒烯复合物提高钙钛矿太阳能电池性能

Wu等人将双官能聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)-富勒烯络合物结合到钙钛矿层中。钙钛矿层内的富勒烯形成局部偶极子状电场,有利于电子-空穴分离,使得电流密度和填充因子显着改善,器件的效率达到18.4%。疏水性PMMA涂层有效地阻止了水分渗透到钙钛矿中,从而显着提高了对湿气,热和光的稳定性。在环境空气中连续光照250天,器件的光伏性能没有降低,表现出高稳定性。

Wu C, et al. Fullerene Polymer ComplexInducing Dipole Electric Field for Stable Perovskite Solar Cells[J]. Advanced Functional Materials, 2019.

DOI: 10.1002/adfm.201804419

https://doi.org/10.1002/adfm.201804419

 

8.Nano Energy:MASnI3的柔性压电纳米发电机

在空气环境下使用反溶剂辅助碰撞技术(ACT)的简便方法合成了一种环保的无铅MASnI3钙钛矿。研究了MASnI3薄膜的介电常数和压电系数。通过喷涂制备MASnI3和PVDF- MASnI3的柔性压电纳米发电机。制造的PVDF-MASnI3 压电纳米发电机显示出高于MASnI3器件的高压电性能。


Ippili S, et al. AnEco-friendly Flexible Piezoelectric Energy Harvester That Delivers High Output Performance is Based on Lead-Free MASnI3 Films and MASnI3-PVDF Composite Films[J]. Nano Energy, 2019.

DOI: 10.1016/j.nanoen.2019.01.005

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285519300023

 

9.Energy Storage Mater.:电极浸润性及其对锂离子电池性能的影响

电解液对电极的浸润性是发展高性能锂离子电池必须考量的重要因素。不均匀的浸润会导致电流密度的不均匀分布和SEI膜的不稳定生成。电极的不完全浸润还会影响电池性能,甚至造成负极上金属锂的析出从而造成安全隐患。在本文中,研究人员采用点阵玻尔兹曼模拟的方法对正负极中的电解液分布进行了展示并分析了不同电极的浸润特性。他们采用多孔电极模型确认了电极润湿性对电池性能的影响和容量对于浸润程度的依赖。



Jeon D H. Wettability in electrodes and its impact on the performance of lithium-ion batteries[J].Energy Storage Materials, 2019.

DOI: 10.1016/j.ensm.2019.01.002

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405829718312820?dgcid=rss_sd_all

 

10.Energy Storage Mater.:钠离子电池过渡金属硫化物负极材料的研究进展

钠离子电池由于能够满足清洁可再生的储能需求因而有望成为锂离子电池在未来的替代品。然而,合适的储钠负极材料的欠缺成为了阻碍钠离子电池大规模应用的重要因素。在诸多钠离子电池负极材料中,过渡金属硫化物凭借其高理论比容量和原料丰富等吸引了诸多关注。本文对过渡金属硫化物作为储钠负极存在的体积膨胀、电子电导率低等问题及其解决方案等进行了总结概括。


Liu Y, Yang C, et al. Recent Progress in the Design of Metal Sulfides as Anode Materials for Sodium Ion Batteries[J]. Energy Storage Materials, 2019.

DOI: 10.1016/j.ensm.2019.01.001