Recent studies indicate that carbon dots (CDs) can efficiently generate singlet oxygen (1 O2 ) for photodynamic therapy (PDT) of cancer. However, the hypoxic tumor microenvironment and rapid consumption of oxygen in the PDT process will severely limit therapeutic effects of CDs due to the oxygen-dependent PDT. Thus, it is becoming particularly important to develop a novel CD as an in situ tumor oxygenerator for overcoming hypoxia and substantially enhancing the PDT efficacy. Herein, for the first time, magnetofluorescent Mn-CDs are successfully prepared using manganese(II) phthalocyanine as a precursor. After cooperative self-assembly with DSPE-PEG, the obtained Mn-CD assembly can be applied as a smart contrast agent for both near-infrared fluorescence (FL) (maximum peak at 745 nm) and T1 -weighted magnetic resonance (MR) (relaxivity value of 6.97 mM-1 s-1 ) imaging. More interestingly, the Mn-CD assembly can not only effectively produce 1 O2 (quantum yield of 0.40) but also highly catalyze H2 O2 to generate oxygen. These collective properties of the Mn-CD assembly enable it to be utilized as an acidic H2 O2 -driven oxygenerator to increase the oxygen concentration in hypoxic solid tumors for simultaneous bimodal FL/MR imaging and enhanced PDT. This work explores a new biomedical use of CDs and provides a versatile carbon nanomaterial candidate for multifunctional nanotheranostic applications.

As the conversion of methanol to olefins (MTO) over a zeolite catalyst is conducted on acid sites derived from framework aluminum (AlF), it is possible to enhance the catalytic performance by altering the siting of AlF if one knows the catalytic behavior of specified AlF located at certain sites. In this work, two series of H-ZSM-5 zeolites, viz., S-HZ-m and T-HZ-m, were synthesized with silica sol and tetraethyl orthosilicate, respectively, as the silicon source. Both series of H-ZSM-5 zeolites exhibit similar acidity, morphology, and textual properties. However, they are quite different with respect to AlF siting, as determined by UV–vis–DRS of Co(II) ions and 27Al MAS NMR; AlF of S-HZ-m is enriched in the sinusoidal and straight channels, whereas AlF of T-HZ-m is concentrated in the channel intersections. When they are used as the catalyst in MTO, T-HZ-m gives higher selectivity to ethene and aromatics and a larger hydrogen transfer index (HTI) than S-HZ-m, whereas S-HZ-m exhibits higher selectivity to propene and higher olefins. Moreover, the 13C/12C-methanol-switching experiments indicate that the incorporation of 12C into pentamethylbenzene and hexamethylbenzene is faster on T-HZ-m, whereas the scramble of 12C for C3–C5 olefins is speedier on S-HZ-m. All of these illustrate that AlF in the channel intersections of H-ZSM-5 is probably more favorable to the propagation of the aromatic-based cycle, whereas AlF in the sinusoidal and straight channels is more encouraging for the alkene-based cycle. These results help to clarify the catalytic behavior of given framework acid sites of H-ZSM-5 in MTO and then bring forward an effective approach to improving the catalytic performance by regulating the framework aluminum siting.

High-performance deep-blue emitting phenanthroimidazole derivatives with a structure of donor–linker–acceptor were designed and synthesized. By using different linkers and different linking positions, four deep-blue emitters were obtained and used as emitters or bifunctional hole-transporting emitters in OLEDs. Such devices show low turn-on voltages (as low as 2.8 V), high efficiency (2.63 cd/A, 2.53 lm/W, 3.08%), little efficiency roll-off at high current densities, and stable deep-blue emissions with CIEy < 0.10. Performances are among the best comparing to recently reported deep-blue emitting devices with similar structures. The results suggest that the combination of the phenanthroimidazole and the donor–linker–acceptor structure can be an important approach for developing high performance deep-blue emitters in particular for lighting applications.

This study reports a facile method for the synthesis of multi-enzyme co-embedded organic-inorganic hybrid nanoflowers, using glucose oxidase (GOx) and horseradish peroxidase (HRP) as the organic components, and Cu3(PO4)2 · 3H2O as the inorganic component. The synthesized nanoflowers enable the combination of a two-enzyme cascade reaction in one step, in which the GOx component of the nanoflowers oxidizes glucose to generate H2O2, which then reacts with the adjacent HRP component on the nanoflowers to oxidize the chromogenic substrates, resulting in an apparent color change. Given the close proximity of the two enzyme components in a single nanoflower, this novel sensor greatly reduces the diffusion and decomposition of H2O2, and greatly enhances the sensitivity of glucose detection. Thus, the obtained multi-enzyme co-embedded organic-inorganic hybrid nanoflowers can be unquestionably used as highly sensitive colorimetric sensors for the detection of glucose. Notably, this work presents a very facile route for the synthesis of multi-enzyme co-embedded nanomaterials for the simultaneous catalysis of multi-step cascade enzymatic reactions. Furthermore, it has great potential for application in biotechnology, and biomedical and environmental chemistry.

Cancer nanotheranostics combining therapeutic and imaging functions within a single nanoplatform are extremely important for nanomedicine. In this study, carbon dots (C-dots) with intrinsic theranostic properties are prepared by using polythiophene benzoic acid as carbon source. The obtained C-dots absorb light in the range of 400-700 nm and emit bright fluorescence in the red region (peaking from 640 to 680 nm at different excitations). More importantly, the obtained C-dots exhibit dual photodynamic and photothermal effects under 635 nm laser irradiation with a singlet oxygen ((1)O2) generating efficiency of 27% and high photothermal conversion efficiency of 36.2%. These unique properties enable C-dots to act as a red-light-triggered theranostic agent for imaging-guided photodynamic-photothermal simultaneous therapy in vitro and in vivo within the therapeutic window (600-1000 nm).

Abstract This paper introduces the Flexible Global Ocean‐Atmosphere‐Land System Model: Grid‐Point Version 3 (FGOALS‐g3) and evaluates its basic performance based on some of its participation in the sixth phase of the Coupled Model Intercomparison Project (CMIP6) experiments. Our results show that many significant improvements have been achieved by FGOALS‐g3 in terms of climatological mean states, variabilities, and long‐term trends. For example, FGOALS‐g3 has a small (−0.015°C/100 yr) climate drift in 700‐yr preindustrial control (piControl) runs and smaller biases in climatological mean variables, such as the land/sea surface temperatures (SSTs) and seasonal soil moisture cycle, compared with its previous version FGOALS‐g2 during the historical period. The characteristics of climate variabilities, for example, Madden‐Julian oscillation (MJO) eastward/westward propagation ratios, spatial patterns of interannual variability of tropical SST anomalies, and relationship between the East Asian Summer Monsoon and El Niño–Southern Oscillation (ENSO), are well captured by FGOALS‐g3. In particular, the cooling trend of globally averaged surface temperature during 1940–1970, which is a challenge for most CMIP3 and CMIP5 models, is well reproduced by FGOALS‐g3 in historical runs. In addition to the external forcing factors recommended by CMIP6, anthropogenic groundwater forcing from 1965 to 2014 was incorporated into the FGOALS‐g3 historical runs.