In recent years, there has been increasing interest in ZnO nanostructures due to their variety of morphologies and availability of simple and low cost processing. While there are still unanswered questions concerning fundamental properties of this material, in particular those related to defects and visible luminescence lines, great progress has been made in synthesis methods and device applications of ZnO nanostructures. In this review, we will provide a brief overview of synthesis methods of ZnO nanostructures, with particular focus on the growth of perpendicular arrays of nanorods/nanowires which are of interest for optoelectronic device applications. Then, we will provide an overview of material properties of ZnO nanostructures, issues related to doping with various elements to achieve either p- or n-type conductivity. Doping to alter optical or magnetic properties will also be discussed. Then, issues related to practical problems in achieving good electrical contacts to nanostructures will be presented. Finally, we will provide an overview of applications of ZnO nanostructures to light-emitting devices, photodetectors and solar cells.

ZnO is a material which is of great interest for a variety of applications due to its unique properties and the availability of a variety of growth methods resulting in a number of different morphologies and a wide range of material properties of synthesized nanostructures. In this review, we will discuss recent advances in important and/or controversial issues concerning ZnO properties and its applications. We will also discuss areas where further improvements are needed, and in particular discuss the issues related to the environmental stability of ZnO and its implications on reproducibility of measurements and the toxicity of ZnO nanomaterials.

Pure rutile nanorods were synthesized by hydrolysis of TiCl4 ethanolic solution in water at 50 °C. The assembly of rutile nanorods could be controlled through simply changing the molar ratios of TiCl4, ethanol, and water, resulting in different superstructures with flower- or urchinlike morphologies. The resulting samples were characterized with X-ray diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, high-resolution transmission electron microscopy, nitrogen sorption, and UV−vis diffuse reflectance spectrum. A possible mechanism for the growth and assembly of rutile nanorod superstructures was proposed on the basis of characterization results. More importantly, we found that those low temperature synthesized superstructures showed significantly higher photocatalytic activities than commercial photocatalyst P25 on degradation of rhodamine B in water under artificial solar light. This study provides a simple and inexpensive way to prepare high active rutile nanorods superstructures photocatalysts on a large scale.

Enzyme mimics with laccase-like activity showing excellent stability and tolerance have attracted extensive interest in phenolic pollutants treatment. Herein, we presented a mild and convenient strategy for the preparation of laccase-like sheets (denoted as Mn-F-Cu) inspired by the supramolecular self-assembly of the transition metals manganese, copper, and L-phenylalanine (F) under room temperature, alkaline conditions. The Mn-F-Cu sheets perform a better substrate affinity (Michaelis constant, Km = 0.65 mM) and a higher reaction rate (Vmax = 3.98 × 10−3 mM·min−1) at 25 °C, pH 6.8 compared to natural laccase (Km = 1.08 mM; Vmax = 6.93 × 10−6 mM·min−1). Besides, the catalytic stability data show they also exhibit good tolerance under alkaline pH (pH 8–10) and high temperature (70–90 °C). More importantly, the prepared Mn-F-Cu material shows a relatively better sensitivity in detecting phenolic pollutants 2,4-DP and catechol than other laccase mimics mentioned in the literature, with a detection limit of 2.41 μM and 3.49 μM, respectively(R2 > 0.99). Therefore, Mn-F-Cu sheets show great potential to replace natural laccase for the detection and treatment of phenolic pollutants in harsh environments.

This study explores an electrically-magnetically-assisted friction stir welding (EMAFSW) method, conducting butt welding experiments on T76 tempered spray-formed 7055 aluminum alloy. Compared to traditional friction stir welding (FSW) processes, the EMAFSW method maintained basically consistent weld hardness, while tensile strength and elongation increased by 13.1% and 72.3%, respectively. The rotating magnetic field enhanced the mechanical stirring action of the welding tool, reduced the size of precipitates, promoted dislocation pinning, and increased the mobility of dislocations. The stirred zone (SZ) and thermo-mechanically affected zone (TMAZ) of EMAFSW weld joint showed significant grain refinement and increased recrystallization proportion, enhancing the weld joint toughness. The joint's fracture behavior shifted from brittle to ductile fracture.

The photocatalytic carbon dioxide (CO2) reduction is a very promising approach for harvesting solar energy and recycling carbon resources. However, the native defects induced competition among different pathways for photocarriers is inevitable and negatively affects the selectivity. This work studies the competition between the vacancy induced pathway and the normal in a molybdenum sulfide selenide during photocatalytic CO2 reduction. It has been revealed that the high concentration of chalcogen vacancies can open up the carbene pathway by lowering the free energy and adjusting the adsorptions for the critical intermediates of *CH2 to attract the neighboring *CO for the C-C coupling in the ethanol production, and therefore improve the ethanol production obviously. We propose that in the design of photocatalysts for C2+ production, construction of variant active sites for the coupling of matching intermediates should be fully considered when choosing the basic materials, dopants and native defects.

Phytohormones play crucial roles in regulation of plant growth and tolerance to abiotic stresses. The 2-oxoglutarate-dependent dioxygenase (2OGD) superfamily responds to hormone biosynthesis and metabolism in plants. However, the Nt2OGD family in tobacco has not been fully explored. In this study, we identify 126 members of the Nt2OGD family, and 60 of them are involved in hormone biosynthesis and metabolism process (Nt2OGD-Hs), including 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid oxidases (ACO), dioxygenases for auxin oxidation (DAO), gibberellin (GA) 20-oxidases and 3-oxidases (GA20ox and GA3ox), carbon-19 and carbon-20 GA 2-oxidases (C19-GA2ox and C20-GA2ox), lateral branching oxidoreductases (LBO), jasmonate-induced oxygenases (JOX), downy mildew resistant 6, and DMR6-like oxygenases (DMR6/DLO). Gene duplication analysis suggests the segmental duplication and whole genome duplication (WGD) might be a potential mechanism for the expansion of this family. Expression analysis reveals that most of Nt2OGD-Hs show tissue-specific expression patterns, and some of them respond to environmental conditions. Of Nt2OGD-Hs, the expression of NtJOX3 and NtJOX5, which are involved in JA metabolism, exhibits remarkable changes during drought treatments. Silencing of NtJOX3 or NtJOX5 increases tobacco tolerance to drought stress. Furthermore, knocking out OsJOX3 and OsJOX4, respectively in rice, result in high tolerance to drought. Taken together, our work comprehensively identifies the Nt2OGD family in tobacco and provides new insights into roles of the JA pathway in drought tolerance in plants.