Angew/AM 9篇，左景林、刘斌、孙頔、张建祥、于然波等成果速递丨顶刊日报20191015
1. Angew: 空间限域模板法合成高纯度亚稳态1T-MoS2超薄纳米层
晶相对纳米材料的性能起着重要的控制作用，但要获得高纯度的超稳定晶相是一个巨大的挑战。例如，金属相MoS2(1T-MoS2)的大规模合成对增强电催化反应很重要，但它只能在苛刻的条件下获得。
近日，北京科技大学的于然波教授和中国科学院过程工程研究所的杨乃亮研究员团队合作提出了一种空间限域模板法合成高纯度的MoS2，其1T含量为83%。此外，我们发现限域模板的组成与晶体结构都会影响1T-MoS2的纯度，得的超薄纳米薄片具有良好的电催化活性和良好的析氢反应稳定性。该方法被扩展到其他类似的空间封闭模板，以获得高纯材料。
2. Angew：银纳米团簇金属-有机凝胶具有AIE效应和荧光-磷光转换性能
发光金属纳米团簇是一类新型的功能材料，具有广泛的应用前景。近年来，人们也发现一些金属纳米团簇在溶液中会具有AIE效应和荧光-磷光(F-P)转换性能。
山东大学李洪光研究员、孙頔教授和辛霞博士合作，在Ag9纳米团簇水溶液中加入抗溶剂可以使其发生凝胶化。研究表明，随着Ag9纳米团簇自组装成纤维， AIE和F-P转换现象也在较短时间内会发生。结构测定结果表明该纤维内部是高度有序的结构，并且Ag9纳米团簇的自组装及其光致发光特性是热可逆的，这使得该金属-有机凝胶一种很好的发光比色温度计材料。
ZengchunXie, Panpan Sun, Hongguang Li, Di Sun, Xia Xin. et al. Metal-Organic Gels fromSilver Nanoclusters with Aggregation-Induced Emission andFluorescence-to-Phosphorescence Switching. Angewandte Chemie InternationalEdition. 2019
DOI:10.1002/anie.201912201
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201912201
3. Angew：Mg-Li双金属合金转化为醇镁和氧化镁陶瓷纳米线
具有良好的热性能和机械性能的重要技术复合材料的进步依赖于高比强度陶瓷纳米纤维或纳米线（NWs）的发展。然而，生产这种陶瓷NWs的常规合成路线具有高得惊人的成本，不适用于大多数工业应用。近日，佐治亚理工学院Gleb Yushin等报道了一种革命性的直接转变，将大量的Mg-Li合金直接转化为Mg醇盐NWs，无需使用催化剂，模板，昂贵或有毒的化学药品或任何外部刺激。
其机制是通过使相变前沿边界处的应变能最小化，从而导致形成尺寸可调的超长NWs。该法制备的醇盐NWs很容易在空气中转化成陶瓷氧化镁NWs。作者还讨论了合金晶粒尺寸和Li含量，合成温度，醇盐基团的感应效应和空间效应对所生产NWs的直径，长度，组成，延展性和氧化的影响。该工作报道的方法为纳米纤维的低成本合成路线开辟了新途径，并可用于纳米纤维增强复合材料和其它应用。
ShunruiLuo, Gleb Yushin*, et al. Conversion of Mg‐Li Bimetallic Alloys toMagnesium Alkoxide and Magnesium Oxide Ceramic Nanowires. Angew. Chem. Int.Ed., 2019
DOI: 10.1002/anie.201910141
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201910141
4. Angew: 具有多个光致发光中心的混合金属卤化物
对于同时包含两个或多个卤代金属阴离子的固态金属卤化物化合物领域知之甚少。北京科技大学Zhiguo Xia和苏黎世联邦理工学院Maksym V.Kovalenko团队报道发现了一个新的金属卤化物簇组装化合物，（C9NH20）9 [Pb3Br11]（MnBr4）2，其特征是明显不同的阴离子多面体，即稀有的卤化铅簇[Pb3Br11]5-和[MnBr4]2-。
根据其多元零维（0D）结构，发现该化合物包含两个不同的发射中心565 nm和528 nm，这归因于自陷激子的形成和Mn2+的4D-6A1跃迁。。这些发射带的光谱相互作用受激发波长和温度支配，提出了两个中心之间可能的交换机制。基于（C9NH20）9 [Pb3Br11]（MnBr4）2在光和热下的高耐久性以及在450 nm蓝光激发下49.8％的高光致发光量子产率（PLQY），制作了发光二极管（WLED），展示了其在背光应用中的潜力。
Xia,Z. , Li, M. , Zhou, J. , Zhou, G. , Molokeev, M. , Zhao, J. , Morad, V. andKovalenko, M. (2019), Hybrid Metal Halides with Multiple PhotoluminescenceCenters. Angew. Chem. Int. Ed..
DOI:10.1002/anie.201911419.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201911419?af=R
5. Angew: 柔性汞合金薄膜稳定高容量锂金属负极
枝晶生长是锂金属负极实用化所面临的最关键挑战。在本文中，天津理工大学的Yi Ding 等通过在金属锂负极表面组装一层锂汞合金薄膜解决了这个问题。在金属锂长期沉积与剥离过程中，这层柔性的合金薄膜能够缓冲巨大的体积变化。采用合金薄膜保护后的金属锂组装的对称电池在8 mA/cm2的电流密度和8 mAh/cm2的容量下能够维持长达720 h的循环寿命。
当与高载量的LFP正极或NCM622正极匹配为全电池时，受保护的杂化负极也能够表现出优异的循环稳定性，这证明该方法具有实用化的潜力。作者通过界面分析手段揭示了汞合金层独特的沉积-合金化协同作用，保护层下方的金属锂在循环过程中参与电极反应。这种锂汞合金负极丰富了锂金属负极的大家庭并为合理设计无枝晶负极提供了新的方案。
GuangHe, Yi Ding et al, Flexible Amalgam Film Enables Stable Lithium Metal Anodeswith High Capacities, Angew. Chemie. Int. Edition , 2019
DOI:10.1002/anie.201911800
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201911800?af=R
6. Angew：合理调整锆基金属有机框架膜用于氢气纯化
从常见污染物（例如，CO2，N2，CH4和H2O）中纯化氢气对氢气的应用如氢燃料电池等至关重要。近日，京都大学Easan Sivaniah，Behnam Ghalei等研究了有机配体对Zr基金属有机框架（Zr-MOF）膜分离性能的影响。作者通过原位溶剂热法和配位调控技术合成了一系列具有不同配体化学和功能的Zr-MOF膜。
合成的薄的支撑MOF层（〜1μm）具有原始MOF结构的晶体取向和孔结构。当使用较大的连接基团时，由于分子筛作用，MOF膜对氢气具有极好的选择性。分子模拟表明，由额外的苯环形成的Zr-MOF的收缩孔导致较大渗透剂的扩散率降低，而氢气不受显著影响。从而使制备的MOF膜的气体混合物分离因子达H2/CO2＝26，H2/N2＝13，H2/CH4＝11。
BehnamGhalei* , Easan Sivaniah*, et al. Rational Tuning of Zirconium Metal‐Organic Framework Membranesfor hydrogen purification. Angew. Chem. Int. Ed., 2019
DOI: 10.1002/anie.201911359
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201911359
7. AM综述：精确设计具有高性能的聚集诱导发光体
精确设计出具有理想性能的荧光分子是目前研究的一项热点。而在不同类型的光学活性材料中，具有聚集诱导发光性能的的发光体(AIEgens)在过去二十年得到了迅猛的发展。
在单个分子状态下，AIEgens的发光效率几乎可以忽略不计，而在聚合态下它可以发出明高的光，这一有别于传统的荧光染料的性能使得AIEgens得到了广泛的多学科应用。新加坡国立大学刘斌教授团队通过列举具体的例子，对设计具有理想性质的AIEgens分子的原理及构效关系进行了综述；并介绍了AIEgens在生物医学诊疗、光电器件、刺激响应型智能材料和等前沿领域中的应用。
ShidangXu, Bin Liu. et al. Precise Molecular Design for High-Performance Luminogens with Aggregation-Induced Emission. AdvancedMaterials. 2019
DOI:10.1002/adma.201903530
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201903530
8. AM：环糊精衍生的生物活性纳米颗粒用于治疗急慢性炎症性疾病
发炎是许多急慢性炎症性疾病的共同病因。目前现有的抗炎疗法的一个主要问题是它们不能对促炎细胞因子的产生、氧化应激、中性粒细胞和巨噬细胞的募集进行同时调控。为了解决这一问题，中国人民解放军第三军医大学胡厚源教授和张建祥教授合作，利用化学修饰的环状低聚糖合成了具有多种药理活性的纳米颗粒(NPs)。这种具有生物活性的糖基NPs(LCD NP)可以有效地抑制炎症反应、氧化应激以及中性粒细胞和巨噬细胞的迁移，这两种细胞都是炎症的主要参与者。
在治疗实验中，LCD NP在治疗腹膜炎、急性肺损伤和动脉粥样硬化小鼠模型的急慢性炎症性疾病时都表现出良好的效果，而这种出色的治疗效果是通过抑制中性粒细胞介导的炎症性巨噬细胞的募集和阻止随后的促炎事件来实现的。并且LCD NP在小鼠模型中也具有良好的安全性，因此LCD NP可作为一种有效的抗炎纳米药物去治疗与中性粒细胞和巨噬细胞浸润相关的炎症性疾病。
JiaweiGuo, Houyuan Hu, Jianxiang Zhang. et al. Cyclodextrin-Derived IntrinsicallyBioactive Nanoparticles for Treatment of Acute and Chronic InflammatoryDiseases. Advanced Materials. 2019
DOI:10.1002/adma.201904607
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201904607
9. AM综述：基于配位键的自修复聚合物
自我修复能力是自然界中重要的生存特征，生物可以在受伤时自发修复损伤。受自然界的启发，人们通过封装治疗剂或将可逆的共价键或非共价相互作用结合到聚合物基质中来设计和合成许多自愈材料。在非共价相互作用中，配位键被证明对构建高效的自修复聚合物有效。此外，由于存在功能性金属离子或配体以及动态的金属-配体键，自愈聚合物可以显示各种功能，例如介电，发光，磁性，催化，刺激响应性和形状记忆行为。
近日，南京大学左景林，Cheng-Hui Li等总结了基于配位键的自修复聚合物领域的最新进展和取得的成就。强调了配位键在构建自修复聚合物中的优势，总结了自修复聚合物中使用的各种金属-配体键，并举例说明了源自金属-配体相互作用的功能性自修复聚合物。最后阐述了基于配位键的自修复聚合物未来发展的前景和挑战。
Cheng-HuiLi* and Jing-Lin Zuo*. Self‐Healing Polymers Based on Coordination Bonds. Adv. Mater. 2019,
DOI: 10.1002/adma.201903762
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201903762
10. Nano Lett.: 金纳米梭作为NIR-II光学相干层析影像探针对肿瘤进行多重分子成像
光学相干层析影像技术可以对活体皮下若干毫米的组织进行细胞水平分辨率的成像，目前在临床上可用于眼科，肠道和皮肤癌的筛查。但是由于缺乏相关分子探针和造影剂，目前光学相干层析影像技术无法用于分子成像。针对这一技术需求，斯坦福大学司鹏博士和Adam de la Zerda教授开发了一种基于金纳米梭粒子的近红外二区光学相干层析影像探针。
他们通过改变金纳米梭的尺寸和长宽比，使该纳米粒子在近红外二区呈现两种不同的等离子共振散射光谱。这两种金纳米梭的等离子共振散射光谱各与光学相干层析影像的扫描光谱部分重合。他们通过一种特殊图像信号处理算法，可以将两种金纳米梭的信号在组织中分别提取出来，使这两种纳米粒子在光学相干层析影像扫描的图像中展示出不同的颜色。他们在黑色素瘤小鼠模型中展示了这一技术。通过肿瘤内和皮下分别注射两种不同的纳米梭粒子探针，两种不同的光学相干层析影像对比信号可以在肿瘤外周淋巴管同时显现。该技术未来可用于细胞实时追踪和肿瘤分子标记。
Si, Peng, Saba Shevidi, EdwinYuan, Ke Yuan, Ziv Lautman, Stefanie S. Jeffrey, George W. Sledge, and Adam dela Zerda. "Gold Nanobipyramids as Second Near Infrared Optical CoherenceTomography Contrast Agents for In Vivo Multiplexing Studies." Nano letters (2019).
DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b03344
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b03344
11. ACS Energy Lett.：23.1％效率的钙钛矿-硅串联太阳能电池
当钙钛矿电池是硅基串联电池的顶层电池时，钙钛矿电池中的载流子传输层的紫外线诱导降解和寄生紫外线（UV）吸收会阻碍稳定性和电性能。新南威尔士大学的郑将辉和Anita W. Y. Ho-Baillie团队通过在整体钙钛矿/硅串联电池的正面应用结构化的聚二甲基硅氧烷（PDMS）膜解决了这些问题，该膜结合了下转换材料（Ba，Sr）2SiO4：Eu2+微米荧光粉。
该膜具有多种用途：对顶部电池进行减反射控制，将硅电池中的光捕获，以及吸收紫外线并以高量子产率重新发射绿光。当将其应用于4 cm2的单结钙钛矿硅串联太阳能电池上时，功率转换效率从20.1％（无防反射膜的基线器件）提高到22.3％（有防反射膜但无荧光体的器件）和23.1％（具有向下移动的并入磷光体的减反射膜的装置）。迄今为止，冠军设备实现了23.0％的稳态效率和81％的高填充因子，这是迄今为止使用同质结硅底部电池的整体钙钛矿/硅串联的最高值。而且，连续的紫外线照射试验的结果表明，该复合降档抗反射膜大大增强了串联装置的紫外线稳定性。这项工作展示了一种优雅的方法，可以提高大面积钙钛矿/硅鞣皮的效率和稳定性。
Large-Area 23%-Efficient Monolithic Perovskite/Homojunction-Silicon Tandem Solar Cell withEnhanced UV Stability Using Down-Shifting Material，ACS Energy Lett.2019
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsenergylett.9b01783