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纳米前沿顶刊日报

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1. EPFL最新Angew.:非铅无空穴传输层的钙钛矿太阳能电池

Zimmermann等人报道了一种低维锡基钙钛矿的合成和表征。研究发现,采用对称的咪唑鎓阳离子如苯并咪唑鎓(Bn)和苯并二咪唑鎓(Bdi)可以形成具有相对窄的带隙的二维钙钛矿,Bn2SnI4和BdiSnI4的光学带隙值分别为1.81 eV,1.79 eV。而且,研究证明了这类钙钛矿的光学性质可以形成准2D钙钛矿Bn2 FASn2I7。另外,也可以制备Bn2SnxPbx-1I4。基于Bn2SnI4的器件效率约为2.3%。

Zimmermann I, Aghazada S & Nazeeruddin M K. Lead and HTM Free Stable Two-Dimensional Tin Perovskites with Suitable Band Gap for Solar Cell Applications[J].Angewandte Chemie International Edition, 2018.

DOI: 10.1002/anie.201811497

https://doi.org/10.1002/anie.201811497

 
2. 黄云辉Angew.:基于全甲基化环醚的稳定的Li-O2电池电解质

醚类电解质凭借其高稳定性被广泛应用于Li-O2电池中。但是,醚类电解液仍然容易受到氢抽提反应中的超氧化物和单线态氧的进攻,因此容易导致长期循环过程中的性能衰减。在本文中,华中科技大学的黄云辉教授团队提出了一种全甲基化的环醚用于实现超稳定的Li-O2电池。这种环醚结构中不包含任何α碳原子上的氢原子,因此从根本上避免了氢抽提反应的发生,所以其能够在超氧化物和单线态氧存在的情况下保持稳定。


Huang Z, Zeng H, et al. A stablelithium‐oxygen battery electrolyte based on fully methylatedcyclic ether[J]. Angewandte Chemie International Edition,2018.

DOI:10.1002/ange.201812983

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ange.201812983?af=R

 

3. Angew.:Cu(100)晶面的亲锂性---锂金属负极载体表面和空间的高效利用

金属锂负极面临着严重的循环稳定性问题和潜在的安全问题。为了解决这些问题,在集流体上制备薄膜金属锂负极和包括在集流体上直接沉积锂在内的无锂型负极受到了广泛的关注。本文报道了基于Li(110)晶面与Cu(100)晶面晶格重合的亲锂性表面原子尺度设计,以及Cu(100)晶面低成核势垒优选表面电化学结构。他们还针对集流体上制备的金属锂负极设计了相应的固态电解质界面。该项研究不仅成功地制备了平滑的锂表面薄膜,而且利用三维集流体的表面和空间实现了均匀稳定的金属锂电化学剥离与沉积。


Gu Y, Xu H-Y, et al. Cu(100) Faceted Surfacefor Lithiophilicity: High‐Utilization of Surface and Space of Hosts for Lithium Metal Anodes[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.

DOI: 10.1002/ange.201812523

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ange.201812523?af=R

 

4. 河北大学ACS Nano:Y2O3纳米颗粒通过破坏骨髓基质细胞内磷酸盐的平衡而引起骨组织损伤

Y2O3纳米颗粒(NPs)已成为纳米科学特别是生物医学应用领域的一种极具发展前景的产品。众所周知,这种稀土(RE)物质会沉积在骨骼中,其从体内排泄出去的过程非常缓慢。Gao等人研究了Y2ONPs对小鼠骨髓基质细胞(BMSCs)和骨代谢的影响。结果表明,Y2O3 NPs可进入骨髓间充质干细胞后存在细胞内溶酶体中,并由Y2O3转化为YPO4,从而打破细胞内磷酸盐平衡,诱导溶酶体和线粒体依赖性凋亡通路。小鼠模型上的数据则证明注射Y2O3 NPs后,小鼠骨内钇的浓度会升高,从而导致骨细胞凋亡和骨结构破坏。而通过在溶酶体模拟体液(LSBF)中预处理Y2O3 NPs,即在Y2O3 NPs表面形成YPO4包覆层后则可以明显降低其体内外的毒性。这一研究对开发Y2O3 NPs在生物医学领域的应用具有一定的指导意义。


Gao C Y, Jin Y, et al. Y2O3 Nanoparticles Caused Bone Tissue Damage by Breaking the Intracellular Phosphate Balance in Bone Marrow Stromal Cells[J]. ACS Nano, 2018.

DOI: 10.1021/acsnano.8b06211

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.8b06211

 

5. AFM:核酸包覆的MOF纳米颗粒用于酶驱动释放药物

Chen等人设计了经核酸修饰的UiO-68金属有机骨架纳米颗粒NMOFs,它可以用于负载抗癌药物喜树碱。NMOFs释放药物的过程则是由酶驱动的生物催化分解来触发的。可使用的酶有DNase I酶、内切酶(EcoRI)和外切酶III (Exo III)等等。这种负载喜树碱的NMOFs对MDA-MB-231癌细胞具有选择性的细胞毒性,癌细胞凋亡率可达到55%,而上皮细胞MCF-10A仅凋亡15%。

ChenW H, Luo G F, et al. Enzyme-Driven Release of Loads from Nucleic Acid-Capped Metal-Organic Framework Nanoparticles[J]. Advanced Functional Materials, 2018.

DOI:10.1002/adfm.201805341

https://doi.org/10.1002/adfm.201805341

 

6. Adv. Sci.:对pH/ROS响应的电荷反转纳米系统用于氧化-化疗协同治疗

细胞对药物的吸收不良是抗癌治疗面临的主要挑战之一。而无法在肿瘤部位释放足够的药物和耐多药性(MDR)也会进一步限制治疗的效果。Dai等人设计了一种具有电荷反转能力和自放大药物释放模式的纳米递送系统,它是一种封装β-拉帕醌的高分子胶束。在弱酸性肿瘤微环境下,该胶束系统的表面电荷可以由负转换为正,从而增强肿瘤细胞对它的摄取。随后,该胶束系统可以对活性氧(ROS)丰富的胞内环境产生响应,导致其在胞质释放β-拉帕醌和喜树碱(CPT)。此外,释放的β-拉帕醌能在烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的催化下产生ROS,最终可以克服耐多药性。体内外的研究一致表明,这种具有对pH响应的电荷逆转、上调肿瘤ROS水平和自放大对ROS响应的药物释放的纳米材料可以通过氧化-化疗的协同治疗达到强效的抗肿瘤作用。


Dai L L,Li X, et al. A pH/ROS Cascade-Responsive Charge-Reversal Nanosystem withSelf-Amplifed Drug Release for Synergistic Oxidation-Chemotherapy[J]. AdvancedScience, 2018.

DOI:10.1002/advs.201801807

https://doi.org/10.1002/advs.201801807


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