ZIF-67/石墨烯复合物衍生的氮掺杂碳限域Co纳米颗粒用于高效电催化氧还原

燃料电池阴极氧还原(ORR)催化剂目前主要以商业Pt/C为主, 其高成本和稀缺性极大地限制了燃料电池的广泛应用. 为了替代Pt/C催化剂, 廉价高效的非贵金属催化剂目前受到了广泛的研究和关注. 利用氧化石墨烯(GO)为诱导模板, 借助表面丰富的含氧官能团, 实现了Co基金属有机框架材料(MOF) (ZIF-67)在GO表面的原位生长, 构筑了ZIF-67/GO层状复合材料. 热解过程中, 石墨烯的存在有效抑制了Co纳米颗粒的团聚, 并且很好地维持了原始的层状结构. 最终获得的Co@N-C/rGO复合催化剂材料实现了活性位的高度分散, 并且具有丰富的孔结构和优异的导电性能. 在电化学性能测试中Co@N-C/rGO表现出优异的ORR性能, 其起始电位为0.96 V, 半波电位0.83 V, 远优于ZIF-67直接热解得到的Co@N-C材料, 且性能与商业Pt/C催化剂相当. 此外, Co@N-C/rGO复合催化剂还表现出良好的催化稳定性和甲醇耐受性, 显示出该材料作为燃料电池氧还原催化剂的重要潜力.     

钴单原子的双重限域制备策略及高效CO2电还原性能

将锌钴双掺杂的金属有机框架(MOFs)纳米颗粒(ZnCo-ZIF)与聚丙烯腈(PAN)混溶形成前驱体溶液, 通过静电纺丝与高温热化学反应, 获得了一种多孔碳纳米纤维负载的钴单原子催化剂(A-Co@PCFs). 高温热解时, 聚丙烯腈分解碳化形成碳纳米纤维主体, MOFs纳米颗粒结构坍塌伴随锌组分的挥发, 在纤维表面形成了丰富的多级孔结构. 由于碳纳米纤维和孔道结构的双重限域作用, 使钴组分不能聚集成钴纳米颗粒, 而是形成高度分散的钴单原子. 电化学测试结果表明, 该钴单原子催化剂可将CO₂电还原为CO, 在-0.66 V(vs. RHE)下, CO的法拉第效率可达94%. 并且经过60 h的耐久性测试, 其催化性能没有明显的性能衰减, 显示出较高的稳定性. A-Co@PCFs的高活性与高稳定性可归因于材料的多孔结构和高度分散的钴原子, 这也使其具有代替贵金属催化剂的可能性.     

两性离子多肽改善GLP-1生物活性的粗粒化分子模拟

以胰高血糖素样肽-1(GLP-1)与多肽的混合体系作为研究对象,利用粗粒化分子模拟对其作用模式进行研究。结果显示,3种混合体系都有利于GLP-1形成螺旋结构。其中,两性离子五肽VPKEG具有较强亲水性,在GLP-1周围形成疏松的保护层;而两性离子五肽VPREG与GLP-1形成较多静电作用;对照组五肽VPGAG具有较强疏水性,形成致密聚集体,未能给GLP-1提供足够保护。赖氨酸、谷氨酸组合让两性离子五肽VPKEG具备了恰当的亲疏水性和静电作用,既能维持GLP-1构象,也可避免被免疫蛋白识别,赋予其"隐身"特性。     

高效太阳能转换的材料创新

多尺度材料的装配和集成对新一代太阳能电池器件的运行至关重要,需要基础科学的设计和阐述。关键是要了解和利用定制材料的内在特性,以及材料组件之间的相互作用,从而实现所需要的功能。主要介绍了通过溶液过程连接和组装各种纳米结构方面的最新成果。这些材料已经被用作高效太阳能转换装置的高效光吸收层、载流子传输层、界面层和表面反应促进剂,特别是在钙钛矿太阳能电池和光电化学电池中。并讨论了这些结果对新型太阳能装置的未来发展的影响。     

基于粘度响应的线粒体靶向铱(Ⅲ)配合物用于肿瘤的光动力治疗

合成了2种含有转动基团的铱配合物Ir1和Ir2。研究发现Ir1和Ir2对粘度具有灵敏的荧光响应,在高粘度环境下,其荧光强度分别提高了35.7倍和1311.6倍。细胞摄取和共定位实验表明该探针能够轻易地穿过细胞膜并靶向聚集于线粒体中,对线粒体内粘度进行荧光成像检测。另外,通过EPR电子顺磁共振仪检测到Ir1和Ir2在光照下能够产生大量的单线态氧;同时发现配合物在肿瘤细胞中也能够产生高毒性的单线态氧,使Ir1和Ir2对A549细胞和Hep-G2细胞表现出很强的光毒性从而导致细胞死亡。     

基于粘度响应的线粒体靶向铱（Ⅲ）配合物用于肿瘤的光动力治疗

合成了2种含有转动基团的铱配合物Ir1和Ir2,研究发现Ir1和Ir2对粘度具有灵敏的荧光响应,在高粘度环境下,其荧光强度分别提高了35.7倍和1 311.6倍。细胞摄取和共定位实验表明该探针能够轻易地穿过细胞膜并靶向聚集于线粒体中,对线粒体内粘度进行荧光成像检测。另外,通过EPR电子顺磁共振仪检测到Ir1和Ir2在光照下能够产生大量的单线态氧;同时发现配合物在肿瘤细胞中也能够产生高毒性的单线态氧,使Ir1和Ir2对A549细胞和Hep-G2细胞表现出很强的光毒性从而导致细胞死亡。