Graphdiyne (GDY), a novel kind of two-dimensional carbon allotrope consisting of sp- and sp(2)-hybridized carbon atoms, is found to be able to serve as the reducing agent and stabilizer for electroless deposition of highly dispersed Pd nanoparticles owing to its low reduction potential and highly conjugated electronic structure. Furthermore, we observe that graphdiyne oxide (GDYO), the oxidation form of GDY, can be used as an even excellent substrate for electroless deposition of ultrafine Pd clusters to form Pd/GDYO nanocomposite that exhibits a high catalytic performance toward the reduction of 4-nitrophenol. The high catalytic performance is considered to benefit from the rational design and electroless deposition of active metal catalysts with GDYO as the support.

Angewandte Chemie International EditionVolume 47, Issue 45 p. 8601-8604 Communication A Simple Assay for Direct Colorimetric Visualization of Trinitrotoluene at Picomolar Levels Using Gold Nanoparticles† Ying Jiang, Ying Jiang Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080 (P.R. China), Fax: (+86) 10-62559373 Graduate School of the Chinese Academy of Science, Beijing 100049 (P.R. China)Search for more papers by this authorHong Zhao Dr., Hong Zhao Dr. Graduate School of the Chinese Academy of Science, Beijing 100049 (P.R. China)Search for more papers by this authorNingning Zhu Dr., Ningning Zhu Dr. Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080 (P.R. China), Fax: (+86) 10-62559373Search for more papers by this authorYuqing Lin Dr., Yuqing Lin Dr. Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080 (P.R. China), Fax: (+86) 10-62559373Search for more papers by this authorPing Yu Dr., Ping Yu Dr. Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080 (P.R. China), Fax: (+86) 10-62559373Search for more papers by this authorLanqun Mao Prof., Lanqun Mao Prof. lqmao@iccas.ac.cn Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080 (P.R. China), Fax: (+86) 10-62559373Search for more papers by this author Ying Jiang, Ying Jiang Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080 (P.R. China), Fax: (+86) 10-62559373 Graduate School of the Chinese Academy of Science, Beijing 100049 (P.R. China)Search for more papers by this authorHong Zhao Dr., Hong Zhao Dr. Graduate School of the Chinese Academy of Science, Beijing 100049 (P.R. China)Search for more papers by this authorNingning Zhu Dr., Ningning Zhu Dr. Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080 (P.R. China), Fax: (+86) 10-62559373Search for more papers by this authorYuqing Lin Dr., Yuqing Lin Dr. Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080 (P.R. China), Fax: (+86) 10-62559373Search for more papers by this authorPing Yu Dr., Ping Yu Dr. Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080 (P.R. China), Fax: (+86) 10-62559373Search for more papers by this authorLanqun Mao Prof., Lanqun Mao Prof. lqmao@iccas.ac.cn Beijing National Laboratory for Molecular Sciences, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080 (P.R. China), Fax: (+86) 10-62559373Search for more papers by this author First published: 21 October 2008 https://doi.org/10.1002/anie.200804066Citations: 292 † This research was financially supported by the NSF of China (Grant Nos. 20435030, 20575071, 20625515, 20721140650), National Basic Research Program of China (2007CB935603), Chinese Academy of Sciences, and Center for Molecular Science, Institute of Chemistry. Read the full textAboutPDF ToolsRequest permissionExport citationAdd to favoritesTrack citation ShareShare Give accessShare full text accessShare full-text accessPlease review our Terms and Conditions of Use and check box below to share full-text version of article.I have read and accept the Wiley Online Library Terms and Conditions of UseShareable LinkUse the link below to share a full-text version of this article with your friends and colleagues. Learn more.Copy URL Share a linkShare onFacebookTwitterLinked InRedditWechat Abstract An explosive situation: By using gold nanoparticles and taking advantage of the donor–acceptor interaction between trinitrotoluene (TNT) and cysteamine, the visualization of TNT can be achieved at picomolar levels (see picture). The color change from red to blue can be seen with the naked eye, which allows sensitive on-the-spot detection. Citing Literature Supporting Information Detailed facts of importance to specialist readers are published as ”Supporting Information”. Such documents are peer-reviewed, but not copy-edited or typeset. They are made available as submitted by the authors. Filename Description anie_200804066_sm_miscellaneous_information.pdf144.5 KB miscellaneous information Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article. Volume47, Issue45October 27, 2008Pages 8601-8604 RelatedInformation

In this study, we systematically investigate the mechanism of single-layer MnO2 nanosheets suppressing fluorescence of 7-hydroxycoumarin and, based on this, demonstrate a new fluorescent method for in vivo sensing of ascorbic acid (AA) in rat brain. The mechanism for the fluorescence suppression is attributed to a combination of inner filter effect (IFE) and static quenching effect (SQE), which is different from those reported for the traditional two-dimensional nanosheets, and Förster resonant energy transfer (FRET) mechanism reported for MnO2 nanosheets. The combination of IFE and SQE leads to an exponential decay in fluorescence intensity of 7-hydroxycoumarin with increasing concentration of MnO2 nanosheets in solution. Such a property allows optimization of the concentration of MnO2 nanosheets in such a way that the addition of reductive analyte (e.g., AA) will to the greatest extent restore the MnO2 nanosheets-suppressed fluorescence of 7-hydroxycoumarin through the redox reaction between AA and MnO2 nanosheets. On the basis of this feature, we demonstrate a fluorescent method for in vivo sensing of AA in the cerebral systems with an improved sensitivity. Compared with the turn-on fluorescent method through first decreasing the fluorescence to the lowest level by adding concentrated MnO2 nanosheets, the method demonstrated here possesses a higher sensitivity, lower limit of detection, and wider linear range. Upon the use of ascorbate oxidase to achieve the selectivity for AA, the turn-on fluorescence method demonstrated here can be used for in vivo sensing of AA in a simple but reliable way.

Zeolitic imidazole frameworks (ZIFs) are an emerging class of functional porous materials with promising biomedical applications such as molecular sensing and intracellular drug delivery. We report herein the first example of using nanoscale ZIFs (i.e., ZIF-90), self-assembled from Zn2+ and imidazole-2-carboxyaldehyde, to target subcellular mitochondria and image dynamics of mitochondrial ATP in live cells. Encapsulation of fluorescent Rhodamine B (RhB) into ZIF-90 suppresses the emission of RhB, while the competitive coordination between ATP and the metal node of ZIF-90 dissembles ZIFs, resulting in the release of RhB for ATP sensing. With this method, we are able to image mitochondrial ATP in live cells and study the ATP level fluctuation in cellular glycolysis and apoptosis processes. The strategy reported here could be further extended to tune nanoscale ZIFs inside live cells for targeted delivery of therapeutics to subcellular organelles for advanced biomedical applications.

We present a dynamically wavelength tunable plasmonically induced transparency (PIT) planar device composed of periodically patterned graphene nanostrips for the mid-infrared region. The PIT effect can be achieved by a single layer of graphene nanostrips for a fixed Fermi energy. The PIT resonant wavelength can be dynamically tuned while maintaining PIT modulation strength, transmission peaks, and spectral line width by varying the Fermi energy of graphene without re-optimizing and re-fabricating the nanostructures. A three-level plasmonic system is demonstrated to well explain the formation mechanism of the wavelength tunable PIT in the graphene nanostrips. This work may offer a further step in the development of a compact tunable PIT device.

This study demonstrates the first exploitation of zeolitic imidazolate frameworks (ZIFs) as the matrix for constructing integrated dehydrogenase-based electrochemical biosensors for in vivo measurement of neurochemicals, such as glucose. In this study, we find that ZIFs are able to serve as a matrix for coimmobilizing electrocatalysts (i.e., methylene green, MG) and dehydrogenases (i.e., glucose dehydrogenase, GDH) onto the electrode surface and an integrated electrochemical biosensor is readily formed. We synthesize a series of ZIFs, including ZIF-7, ZIF-8, ZIF-67, ZIF-68, and ZIF-70 with different pore sizes, surface areas, and functional groups. The adsorption capabilities toward MG and GDH of these ZIFs are systematically studied with UV-vis spectroscopy, confocal laser scanning microscopy, and Fourier transfer-infrared spectroscopy. Among all the ZIFs demonstrated here, ZIF-70 shows excellent adsorption capacities toward both MG and GDH and is thus employed as the matrix for our glucose biosensor. To construct the biosensor, we first drop-coat a MG/ZIF-70 composite onto a glassy carbon electrode and then coat GDH onto the MG/ZIF-70 composite. In a continuous-flow system, the as-prepared ZIF-based biosensor is very sensitive to glucose with a linear range of 0.1-2 mM. Moreover, the ZIF-based biosensor is more highly selective on glucose than on other endogenous electroactive species in the cerebral system. In the end, we demonstrate that our biosensor is capable of monitoring dialysate glucose collected from the brain of guinea pigs selectively and in a near real-time pattern.

Atomically dispersed Fe-N4 sites anchored on N-doped porous carbon materials (Fe-SAs/NC) can mimic two antioxidative enzymes of catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD), and therefore serves as a bifunctional single-atom-based enzyme (SAzyme) for scavenging reactive oxygen species (ROS) to remove excess ROS generated during oxidative stress in cells.

We present the design specifications and in-depth analysis of a terahertz (THz) broadband cross-polarization converter composed of a single-layer metasurface. This device can convert linearly polarized light into its cross-polarization in transmission mode. Different from other polarization conversion devices, this effect results from the suppression and enhancement for different electric components. The broadband characteristic is also achieved by specific partial symmetries designed in the structure. The proposed polarization converter can aid in the development of novel plasmonic polarization devices, and can help to overcome certain limitations of the customary designs that have been proposed thus far.

This study demonstrates a novel ratiometric fluorescent method for real-time alkaline phosphatase (ALP) activity assay with stimulus responsive infinite coordination polymer (ICP) nanoparticles as the probe. The ICP nanoparticles used in this study are composed of two components; one is the supramolecular ICP network formed with guanine monophosphate (GMP) as the ligand and Tb3+ as the central metal ion, and the other is a fluorescent dye, i.e., 7-amino-4-methyl coumarin (coumarin) encapsulated into the ICP network. Upon being excited at 315 nm, the ICP network itself emits green fluorescence at 552 nm. Coumarin dye encapsulated in the ICP network emits weak fluorescence at 450 nm upon excitation at the same wavelength (315 nm), and this fluorescence emission becomes strong when the encapsulated dye is released from the network into the solution phase. Hence, we develop a ratiometric fluorescent assay based on the ALP-induced destruction of the supramolecular ICP network and the release of coumarin. This mechanism can be used for real-time ratiometric fluorescent monitoring of ALP activity by continuously measuring the ratio of fluorescent intensity at the wavelength of 552 nm (F552) to that at 450 nm (F450) (F552/F450) in the time-dependent fluorescent spectra of the coumarin@Tb-GMP suspension containing ALP with different activities. Under the experimental conditions employed here, the F552/F450 value is linear with the ALP activity within a range from 0.025 U/mL to 0.2 U/mL. The detection limit is down to 0.010 U/mL (S/N = 3). Moreover, the assay developed here is employed for ALP inhibitor evaluation. This study offers a simple yet sensitive method for real-time ALP activity assay.