1. Nat. Rev. Phy.综述：黑磷及其等电子材料
2D和分层材料已经迅速发展了十多年。其中黑磷及其等电子基团，IV族单卤代化合物具有独特的地位。这些褶皱材料具有独特的晶体对称性并表现出各种独特的特性，例如高载流子迁移率、强红外响应性、宽可调带隙、面内各向异性和自发电极化。Fengnian Xia, Han Wang和Li Yang等人回顾黑磷及其等电子材料的基本属性，着重于新的电子和光子器件概念和新的物理现象，并讨论其未来的发展方向。
Xia,F., Wang, H., Hwang, J. C. M., Neto, A. H. C. & Yang, L. Black phosphorusand its isoelectronic materials. Nature Reviews Physics, 2019.
DOI:10.1038/s42254-019-0043-5
https://doi.org/10.1038/s42254-019-0043-5
2. Nature Chem.：化学稳定的聚芳醚基COFs
开发具有高化学稳定性的结晶多孔材料对其实际应用具有重要意义。有鉴于此，吉林大学Valentin Valtchev、Qianrong Fang以及美国特拉华大学Yushan Yan等人报道了具有高结晶度、孔隙度和化学稳定性的聚芳醚基共价有机框架(PAE-COFs)的合成。通过邻二氟苯与邻苯二酚建筑间的亲核芳香取代反应形成醚键，合成了PAE-COFs。研究表明，该材料在包括沸水、强酸和强碱、氧化和还原条件在内的苛刻的化学环境下均是稳定的。其稳定性性能超过了其他已知的晶体多孔材料，如沸石、金属有机框架和共价有机框架等。此外，研究人员发现功能化的PAE-COFs具有孔隙率高、稳定性好、可回收利用等优点。这些材料的初步应用表明，可以利用该材料在广泛的pH值范围内去除水中的抗生素。
XinyuGuan, Hui Li, Yunchao Ma, Ming Xue, Qianrong Fang, Yushan Yan, ValentinValtchev & Shilun Qiu. Chemically stable polyarylether-based covalentorganic frameworks. Nature Chemistry, 2019.
DOI:10.1038/s41557-019-0238-5
https://www.nature.com/articles/s41557-019-0238-5
3. Nature Chem.：ORR过渡金属催化剂的表面结构优化
如何有效预测催化材料的最佳结构一直是科研人员的目标，但事实却是通常只能在均一表面上模拟相关活性位点。特别是对于一些结构敏感的化学反应而言，如氧化还原反应，目前还没有有效的方法用于识别活性最佳的表面结构。有鉴于此，美国特拉华大学D. G. Vlachos等人开发了一种通过识别活性位点来预测催化材料最佳结构的方法，该方法可以有效识别活性位点的密度和空间排列，然后使表面能量最小化。研究发现，无论是理想的表面结构还是无序的结构，缺陷的密度与催化性能有着密切的关联。基于这些结论，研究者将该方法应用于Pt(111)、Pt(100)、Au(111)和Au(100)表面的氧还原反应。
M. Núñez, J. L. Lansford & D.G. Vlachos. Optimization of the facet structure of transition-metal catalystsapplied to the oxygen reduction reaction. Nature Chemistry, 2019.
DOI: 10.1038/s41557-019-0247-4
https://www.nature.com/articles/s41557-019-0247-4
4. 特拉华大学Nature Energy：高效稳定的氢氧化物交换膜燃料电池
降低燃料电池系统成本的一种有希望的方法是开发氢氧化物交换膜燃料电池（HEMFC），这为不含铂族金属的催化剂和低成本双极板的可能性。然而，对于HEMFC的关键组分，碱性聚电解质（氢氧化物交换膜和氢氧化物交换离聚物），目前还未开发出有效的，这是HEMFC的开发主要阻碍。
美国特拉华大学Bingjun Xu 和Yushan Yan 等人报道了基于聚（芳基哌啶鎓）（PAP）的氢氧化物交换膜和氢氧化物交换离聚物，其同时具有优异的离子导电性、化学稳定性、机械强度、气体分离和选择性溶解性。这些性质源自哌啶阳离子和刚性无醚键的芳基骨架的组合。基于PAP材料的Ag基阴极（低Pt膜电极）的电池显示出优异的峰值功率密度920 mW cm-2；并且在H2/CO2-95°C下，500 mA cm-2的恒流密度下，稳定工作300小时。
Wang,J., Zhao, Y., Setzler, B. P., Rojas-Carbonell, S., Ben Yehuda, C., Amel, A.,Page, M., Wang, L., Hu, K., Shi, L., Gottesfeld, S., Xu, B. & Yan, Y.Poly(aryl piperidinium) membranes and ionomers for hydroxide exchange membranefuel cells. Nature Energy, 2019.
DOI:10.1038/s41560-019-0372-8
https://doi.org/10.1038/s41560-019-0372-8
5. Nature Methods：二维和三维单分子定位显微镜软件的评估
随着二维(2D)和三维(3D)单分子定位显微镜(SMLM)的广泛应用，研究人员开发了大量不同的数据分析软件来获得超分辨率图像。有鉴于此，英国纽卡斯尔大学Seamus Holden和瑞士洛桑联邦理工学院Daniel Sage等人对各类二维和三维SMLM软件的性能进行了排名。通过对现有的成像模式生成了模拟数据库，并根据这些数据对36个“参赛者”进行了评估。该研究提供了对3D SMLM软件的第一个广泛性评估，并提供了最新的关于2D和3D SMLM在现实条件下如何操作的全面视角。该研究能够让研究人员为他们的实验确定最佳分析软件，并有利于3D SMLM软件开发人员根据当前的技术状态对新软件进行基准测试。
Daniel Sage, Seamus Holden. Super-resolution fight club: assessment of 2D and 3D single-molecule localization microscopy software. Nature Methods, 2019.
DOI: 10.1038/s41592-019-0364-4
https://www.nature.com/articles/s41592-019-0364-4
6. Nature Photonics：受激拉曼激发荧光光谱和成像
荧光检测可提供高达单分子的灵敏度，但缺乏足够的化学信息。相比之下，基于拉曼的振动光谱可提供了分子结构、动力学以及耦合的精确化学特异性，但其缺点是较为迟钝、不敏感。近日，哥伦比亚大学Wei Min研究团队报道了一种受激拉曼激发荧光（SREF）的混合技术，该技术集成了卓越的检测灵敏度和精细的化学特异性。
通过受激拉曼泵浦到中间振动本征态，然后向上转换为电子荧光态，SREF将振动共振编码到荧光发射的激发光谱中。研究人员通过利用窄的振动线宽，展示了细胞中的多重SREF成像，打破了荧光的“颜色屏障”。进一步地，研究人员通过利用SREF卓越的灵敏度，实现了全远场单分子拉曼光谱和成像，没有等离子体增强，这是光子学中长期追求的目标。因此，通过合并拉曼和荧光光谱，SREF将成为化学和生物学的有价值的工具。
Xiong, H. et al. Stimulated Ramanexcited fluorescence spectroscopy and imaging. Nature Photonics, 2019.
DOI: 10.1038/s41566-019-0396-4
https://www.nature.com/articles/s41566-019-0396-4
7. Nature Commun.：研究OLED微腔引起的光谱变窄现象的潜在机制
北京交通大学Bin Hu和长春光学精密机械与物理研究所Xingyuan Liu对微腔OLED中电致发光光谱变窄现象的潜在机制进行了研究。研究发现，微腔引起空间扩展状态的形成，在有机材料中形成Frenkel激子之前起中间状态的作用。此外，变窄的电致发光输出与磁电致发光同时发生的线性极化。这表明空间延伸的状态变得对齐，以通过光学共振在微腔内形成相干的发光激子。显然，空间扩展状态为实现基于微腔OLED中的激光作用的电致发光光谱变窄现象提供了必要条件。
Wang, M.； Lin, J.； Hsiao, Y.-C.； Liu, X.； Hu,B. Investigating underlying mechanism in spectral narrowing phenomenon inducedby microcavity in organic light emitting diodes. Nature Communications, 2019.
DOI: 10.1038/s41467-019-09585-0
https://www.nature.com/articles/s41467-019-09585-0
8. 唐本忠&何自开NatureCommun.：一种提高有机持久室温磷光的效率的策略！
持久发光是一种有趣的现象，其具有特殊的应用。然而，能够持久发光的有机材料（例如有机持久性室温磷光）的开发因其低效率而滞后。此外，提高有机发光体的磷光效率通常导致寿命短。唐本忠和何自开团队报道了一种通过分子内三重态-三重态能量转移来提高磷光效率的策略。（溴）二苯并呋喃或（溴）二苯并噻吩与咔唑的结合促进了系统间的交叉，并提供了分子内三重态桥，进而促进放热三重态-三重态能量转移，以重新填充咔唑的最低三重态。这些因素共同作用以促进有效的磷光。该策略将有助于开发用于潜在高科技应用的高效磷光材料。
Zhao, W.； Cheung, T. S.； Jiang, N.； Huang, W.；Lam, J. W. Y.； Zhang, X.； He, Z.； Tang, B. Z. Boosting the efficiency oforganic persistent room-temperature phosphorescence by intramoleculartriplet-triplet energy transfer. Nature Communications, 2019.
DOI: 10.1038/s41467-019-09561-8
https://doi.org/10.1038/s41467-019-09561-8
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