頂刊封面: 二月材料領域優秀成果十大精選

大黑天 5年前 (2018-03-09) 7011瀏覽

1、Nature Material封面：利用位錯合成嵌入二維材料中的一維納米線

阿卜杜拉國王科技大學的Lain-Jong Li和康奈爾大學David A. Muller（共同通訊）在Nature Materials上發表了題為“Sub-nanometre channels embedded in two-dimensional materials”的研究論文，文中報道了一種使用位錯催化直接合成嵌入WSe2單層的亞納米寬一維（1D）二硫化鉬通道的方法。合成的一維通道沒有失配位錯和懸掛鍵，與嵌入的二維矩陣形成一個連貫的界面。周期性位錯陣列在WSe2中產生相干MoS2 1D通道的二維超晶格。并使用分子動力學模擬，確定了2D材料的其他組合也可以形成一維通道。

材料牛資訊詳戳：Nature 子刊：利用位錯合成嵌入二維材料中的一維納米線

文獻鏈接：Sub-nanometre channels embedded in two-dimensional materials（Nature Material，2018，Doi:10.1038/nmat5038）

2、Nature Nanotechnology封面：分子結的帕帖爾冷卻效應

馬德里自治大學Juan Carlos Cuevas，密歇根大學 Edgar Meyhofer 和Pramod Reddy（共同通訊作者）等人報道了一種直接實驗觀測分子結中的帕爾帖冷卻現象。通過集成導電原子力顯微鏡和皮瓦分辨的量熱設備搭建測試平臺以確保對分子結的電、熱電和能量耗散進行統一表征。并研究了金和不同分子構建的分子結在升溫或冷卻時能量傳輸間的關系。

文獻鏈接：Peltier cooling in molecular junctions（Nature Nanotechnology，2018，Doi:10.1038/s41565-017-0020-z）

3、Nature Catalysis封面：Cu箔不同晶面對CO₂電化學還原C-C耦合的選擇性

斯坦福大學Karen Chan和哈佛大學Haotian Wang（共同通訊作者）等人利用DFT原理計算了在CO₂還原過程中，不同Cu晶面上初始C-C耦合步驟的能量，表明Cu(100)面和臺階面(211)較Cu(111)面更傾向于促進C₂₊產物的形成。并通過調控Cu箔的暴露晶面研究金屬離子電池循環反應來證實這一結果。

文獻鏈接：Metal ion cycling of Cu foil for selective C–C coupling in electrochemical CO2 reduction（Nature Catalysis，2018，Doi:10.1038/s41929-017-0009-x）

4、Chem封面：半導體聚合物構建單分子力光譜

劍橋大學Alessio Zaccone（通訊作者）等人利用熒光摻雜的柔性半導體聚合物構建了單分子傳感器，可以在分子環境中探測超微弱的力，使分子傳感器檢測閾值突破了2個數量級。

文獻鏈接：Harnessing Entropy in Single-Molecule Force Spectroscopy with Semiconducting Polymers（Chem，2018，DOI: https://doi.org/10.1016/j.chempr.2018.01.014）

5、JACS封面：通過團簇自組裝構建類石墨烯蜂窩結構薄膜

南開大學王維、清華大學燕立唐和浙江理工大學 Goran Ungar（共同通訊作者）等人報道構建了具有蜂窩結構的單層和多層分子薄膜，可被認作自組裝人工石墨烯（SAAG）。通過共價連接兩種團簇，一個多金屬氧酸鹽和四個聚倍半硅氧烷構建扇形分子搭建模塊。精準的形貌控制可以確保這些復雜分子自組裝成單層2D蜂窩超晶格。SAAG和其模塊的成功合成擴寬了具有特異性質的自組裝納米材料制備的前景。

文獻鏈接：Mesoscale Graphene-like Honeycomb Mono- and Multilayers Constructed via Self-Assembly of Coclusters（JACS，2018，DOI: 10.1021/jacs.7b11324）

6、Angew. Chem. Int. Ed. 封面：3D納米結構水凝膠框架用于高性能復合聚合物鋰離子電池電解液

德克薩斯大學奧斯汀分校Guihua Yu（通訊作者）等人設計了3D納米結構水凝膠誘導的 Li_0.35La_0.55TiO₃ (LLTO)框架，用作高性能復合聚合物鋰離子電解液的3D納米填料。研究表明LLTO框架提高了鋰離子電池的電導率，室溫下可達8.8×10^?5?S?cm^?1。

文獻鏈接：A 3D Nanostructured Hydrogel-Framework-Derived High-Performance Composite Polymer Lithium-Ion Electrolyte（Angew. Chem. Int. Ed.，2018，DOI: 10.1002/anie.201710841）

7、Angew. Chem. Int. Ed. 封面：BP/BiVO₄二維異質結用于光催化水分解

大阪大學Mamoru Fujitsuka和Tetsuro Majima（共同通訊作者）等人受自然啟發，基于2D黑磷（BP）/釩酸鉍（BiVO₄）異質結構建了Z型光催化系統。有效的電荷分離使得在BP和BiVO₄上分別發生水的還原和氧化反應。在波長高于420nm光照下，BP/BiVO₄上最大H₂和O₂產生速率約為160和102μmol?g^?1?h^?1。

文獻鏈接：Z-Scheme Photocatalytic Water Splitting on a 2D Heterostructure of Black Phosphorus/Bismuth Vanadate Using Visible Light（Angew. Chem. Int. Ed.，2018，DOI: 10.1002/anie.201711357）

8、Angew. Chem. Int. Ed. 封面：構建柔性SEI膜層用于長壽命金屬鋰負極

中科院化學所文銳和郭玉國（共同通訊作者）等人設計出智能高彈性鋰聚丙烯酸（LiPAA）SEI膜層，能通過自適應界面調控控制動力學Li的嵌入/脫出過程。LiPAA聚合物具有高鍵合能力以及很好的穩定性，這種智能SEI膜層顯著的減少了副反應的發生，提高了電池的安全性。

文獻鏈接：A Flexible Solid Electrolyte Interphase Layer for Long-Life Lithium Metal Anodes（Angew. Chem. Int. Ed.，2018，DOI: 10.1002/anie.201710806）

9、Adv. Mater. 封面：生物可降解的光響應“納米搖鈴”實現癌癥診療一體化

深圳大學黃鵬教授和溫州大學楊云研究員（共同通訊作者）等人報道了一種生物可降解的光響應納米搖鈴，可以在激光激發下利用超聲/光聲雙模態成像對癌癥進行診斷，同時實現癌癥光熱治療。該研究最大的創新點在于研究者將金納米棒（GNR）與全氟戊烷（PFP）同時負載到介孔二氧化硅中，得到光響應納米搖鈴：GNR@SiO2-PFP，利用GNR的光熱效應激發PFP產生微泡得到高質量的圖像，同時實現對癌癥的光熱治療作用；另外，利用介孔二氧化硅作為載體，不僅可以延長其血液循環時間，而且可生物降解降低體內毒性。這一材料的發明為后續癌癥的診斷與治療研究提供了新的方向和思路。

文獻鏈接：Light-Responsive Biodegradable Nanorattles for Cancer Theranostics（Adv. Mater.，2018，DOI: 10.1002/adma.201706150）

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10、Adv. Mater. 封面：新型的直接墨水書寫3D打印技術

麻省理工學院的趙選賀教授（通訊作者）等人提出了一種新型的直接墨水書寫3D打印策略，利用粘彈性墨水的形變、不穩定性和斷裂，突破了直接墨水書寫3D打印技術中的限制。他們采用單一噴嘴打印出比噴嘴直徑分辨率更高的纖維，并且打印了有梯度的、可設計膨脹性能的3D結構。另外，還闡述了墨水的機械性能在3D打印技術中的重要作用。

文獻鏈接：A New 3D Printing Strategy by Harnessing Deformation, Instability, and Fracture of Viscoelastic Inks（Adv. Mater., 2018, DOI: 10.1002/adma.201704028）

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本文由材料人學術組大黑天供稿，材料牛編輯整理。

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