High-performance electrocatalysts with superior stability are critically important for their practical applications in hydrogen evolution reaction (HER) and oxygen reduction reaction (ORR). Herein, we report a facile method to fabricate urchin-like CoP nanocrystals (NCs) as catalyst for both HER and ORR with desirable electrocatalytic activities and long-term stability. The urchin-like CoP NCs with a diameter of 5 μm were successfully prepared by a hydrothermal reaction following a phosphidation treatment in N2 atmosphere and present excellent HER catalytic performance with a low onset overpotential of 50 mV, a small Tafel slope of 46 mV/decade, and an exceptional low overpotential of ∼180 mV at a current density of 100 mA cm–2 with a mass loading density of 0.28 mg/cm2. Meanwhile, a remarkable ORR catalytic activity was observed with a half-potential of 0.7 V and an onset potential of 0.8 V at 1600 rpm and a scan rate of 5 mV s–1. More importantly, the urchin-like CoP NCs present superior stability and keep their catalytic activity for at least 10 000 CV cycles for HER in 0.5 M H2SO4 and over 30 000 s for ORR in 0.1 M KOH, which is ascribed to their robust three-dimensional structure. This urchin-like CoP NCs might be a promising replacement to the Pt-based electrocatalysts in water splitting and fuel cells.

Tuning the crystal phase of metal alloy nanomaterials has been proved a significant way to alter their catalytic properties based on crystal structure and electronic property. Herein, we successfully developed a simple strategy to controllably synthesize a rare crystal structure of hexagonal close-packed (hcp) NiFe nanoparticle (NP) encapsulated in a N-doped carbon (NC) shell (hcp-NiFe@NC). Then, we systemically investigated the oxygen evolution reaction (OER) performance of the samples under alkaline conditions, in which the hcp-NiFe@NC exhibits superior OER activity compared to the conventional face-centered cubic (fcc) NiFe encapsulated in a N-doped carbon shell (fcc-NiFe@NC). At the current densities of 10 and 100 mA cm-2 , the hcp-NiFe@NC with Fe/Ni ratio of ≈5.4 % only needs ultralow overpotentials of 226 mV and 263 mV versus reversible hydrogen electrode in 1.0 m KOH electrolyte, respectively, which were extremely lower than those of fcc-NiFe@NC and most of other reported NiFe-based electrocatalysts. We proposed that hcp-NiFe possesses favorable electronic property to expedite the reaction on the NC surface, resulting higher catalytic activity for OER. This research provides a new insight to design more efficient electrocatalysts by considering the crystal phase correlated electronic property.

The development of large-scale integration of optoelectronic neuromorphic devices with ultralow power consumption and broadband responses is essential for high-performance bionics vision systems. In this work, we developed a strategy to construct large-scale (40 × 30) enhancement-mode carbon nanotube optoelectronic synaptic transistors with ultralow power consumption (33.9 aJ per pulse) and broadband responses (from 365 to 620 nm) using low-work function yttrium (Y)-gate electrodes and the mixture of eco-friendly photosensitive Ag

Highly efficient recognition of cancer cells by immune cells is important for successful therapeutic-cell-based cancer immunotherapy. Herein, we present a facile NIR-II nanoadaptor [hyaluronic acid (HA)/dibenzocyclooctyne (DBCO)-Au:Ag2Te quantum dots (QDs)] for enhancing the tumor recognition and binding ability of natural killer (NK) cells via a bio-orthogonal click reaction in vivo. The Nanoadaptor possesses superior tumor-targeting capacity, facilitating the accumulation of the chemical receptor DBCO at the tumor sites. Subsequently, the enrichment of DBCO on tumor cell surfaces provides multivalent recognition sites for capturing pretreated azide engineered NK92 cells (NK92-N3) through an efficient click reaction, thereby significantly enhancing the therapeutical efficiency. The dynamic process of nanoadaptor-mediated recognition of NK cells to tumor cells could be vividly observed using multiplexed NIR-II fluorescence imaging in a mouse model of lung cancer. Such a nanoadaptor strategy can be extended to other therapeutic cellular systems and holds promise for future clinical applications.