Nano Research（納米研究）“納米研究獎”專刊

1.中國科技大學俞書宏&劉建偉：納米線器件在空氣中的穩定性研究及保護策略

納米線器件由于其獨特的結構和新穎的特性而備受青睞，并在柔性電子器件、半導體器件等領域取得了重要的研究成果。然而，很少研究聚焦在納米線器件的穩定性和服役性能，這些研究缺失在很大程度上限制了其在實際應用中的快速發展。在本研究論文中，作者研究了不同直徑的碲納米線在空氣中的穩定性，并系統的探討了納米線器件在不同保護措施下的穩定性優化效果，如高分子包裹、惰性氣體保護、以及納米線薄膜厚度增加時的自我保護策略等。研究結果表明，經過保護處理后，碲納米線器件表現出優異的穩定性，即使在空氣中儲存800天后仍保持較好的穩定性。這項工作強調了納米線器件在實際應用環境中穩定性的重要性，指出今后應加強和關注有關納米線器件的穩定性和服役性能研究。

文獻鏈接：Zhen He, Muhammad Hassan, Huan-Xin Ju, Rui Wang, Jin-Long Wang, Jia-Fu Chen, Jun-Fa Zhu, Jian-Wei Liu*, and Shu-Hong Yu*. Stability and protection of nanowire devices in air（Nano Research，2018，DOI：10.1007/s12274-017-1932-5）

2.翟天佑&甘霖：二維材料的限域空間氣相生長

二維材料優異的各項物理、化學性質，使其在半導體領域有著巨大的應用前景，然而高質量二維材料的制備仍舊是當前面臨的一個巨大挑戰。氣相沉積合成是目前制備高質量二維單晶材料最常用的方法之一，但是在常規的合成過程中，通常會因生長環境的可控性不高而導致材料成核密度高，單晶尺寸小且缺陷較多等問題。針對此挑戰，限域空間策略通過構筑微小生長環境，創建了一個相對穩定的生長環境，實現了對前驅體的供給量以及載氣輸運模式更好地控制，使材料合成過程由反應控制機制向擴散控制機制轉變。因此，限域空間氣相法作為新型的合成策略被大家所逐漸采納，并取得了許多突出成果。以石墨烯大單晶的生長為例，通過彎曲銅箔構建的準封閉“信封狀”生長空間大大降低了前驅體的量從而抑制成核密度；準封閉的空間能夠有效阻止外界環境的干擾及污染，降低材料的缺陷。另外，通過引入范德華分子外延生長襯底，利用表面的化學惰性以及原子級的平整度促進原子的橫向擴散，從而將氣相反應限制在準二維空間內，還可以實現二維材料的預設陣列化生長。目前通過采用限域空間氣相合成方法，已實現了多種常規二維材料，如大面積的單晶石墨烯及h-BN，大面積的嚴格單層的MoS₂薄膜，金字塔狀的多層MoS₂單晶等，以及非常規的二維材料，如ReS₂/ReSe₂的高質量單晶和單層薄膜（晶體結構各向異性），HfS₂，β-In₂S₃等的可控合成。我們有理由相信限域空間生長理念未來能夠應用到更多的材料合成體系，如非層狀二維材料以及水平異質結等的可控制備。

文獻鏈接：Shasha Zhou, Lin Gan*, Deli Wang, Huiqiao Li, and Tianyou Zhai*. Space-confined vapor deposition synthesis of two dimensional materials. （Nano Research，2018，DOI：10.1007/s12274-017-1942-3）

?3.中國科技大學謝毅&孫永福：局限在超薄二維片中的元素摻雜對二氧化碳光還原產物的選擇性調控

二氧化碳光催化還原產物的選擇性調控仍然是一個極具挑戰性的難題。為了弄清楚元素摻雜對二氧化碳光還原產物選擇性的影響，謝毅教授課題組提出用限域摻雜的原子級厚二維片作為模型體系來研究原子級尺度下元素的摻雜與還原產物選擇性之間的構效關系。以制備的鎳摻雜鈷酸鋅超薄片為例，密度泛函理論計算結果表明鎳元素的引入不僅產生了新的摻雜能級，而且導致導帶底的態密度有所增加，進而有利于光的吸收和載流子濃度的提高。同步輻射光電子能譜結果表明鎳摻雜鈷酸鋅超薄片的導帶和價帶位置能夠同時滿足二氧化碳的還原與水的氧化電位的需求；表面光電壓譜結果證明鎳元素的摻雜有助于提高載流子的分離效率；原位紅外光譜測試結果表明光催化還原過程產生的反應中間體為二氧化碳自由基負離子，其通過進一步與氫離子、光生電子結合生成一氧化碳和甲烷；程序升溫脫附曲線表明鎳元素的摻雜有助于調控一氧化碳和甲烷的脫附能力，進而能夠有效調控產物的選擇性。光還原產物的檢測結果表明，鎳摻雜鈷酸鋅超薄片生成一氧化碳和甲烷的比例為1.55，比未摻雜的鈷酸鋅超薄片的產物選擇性提高了3.5倍。因此，該工作成功揭示了元素摻雜與二氧化碳光催化還原產物選擇性之間的構效關系，對深入調控光催化還原二氧化碳的產物具有重要的指導意義。

文獻鏈接：Katong Liu, Xiaodong Li, Liang Liang, Ju Wu, Xingchen Jiao, Jiaqi Xu, Yongfu Sun*, Yi Xie*. Ni-doped ZnCo₂O₄ atomic layers to boost the selectivity in solar-driven reduction of CO₂.（Nano Research，2018，DOI：10.1007/s12274-017-1943-2）

?4.中國科技大學俞書宏：近紅外光響應的碳酸鈣-阿霉素@二氧化硅-吲哚菁綠復合納米顆粒在耐藥性乳腺癌治療中的應用

目前，腫瘤耐藥性已經成為導致癌癥患者治療失敗的主要原因之一。因此，以腫瘤耐藥性的生理機制為基礎，智能控制化療藥物在腫瘤組織內的分散，并將多種治療方法進行整合，研發能夠降低腫瘤耐藥性、同時實現多種治療方式的功能性復合納米材料，已經成為目前癌癥治療的最前沿課題之一。在本研究中，利用碳酸鈣和二氧化硅復合物的可降解特性，以載負抗癌藥物的碳酸鈣-阿霉素@二氧化硅納米顆粒為基礎，在其表面包覆具有光熱作用的吲哚菁綠分子，合成制備了單分散的和粒徑均一的納米顆粒。研究發現，該納米顆粒在近紅外光照射下具有良好的光熱轉化效果和活性氧自由基生成能力。并且，光熱轉化后產生的環境溫度升高，能夠促使碳酸鈣-二氧化硅網絡結構的降解，達到增強藥物釋放的目的。在抗藥性腫瘤細胞中，局部過熱和活性氧自由基能夠顯著降低細胞對藥物的耐受作用。因此，此種納米顆粒能夠在人體安全的近紅外光的控制下，實現在降低腫瘤細胞耐藥性的同時，大量釋放化療藥物，提升化療藥物的抗腫瘤活性。結合局部過熱和氧自由基對腫瘤細胞的殺滅作用，此種納米顆粒實現了同時利用多種治療方法，并使其達到協同作用，用以完成對耐藥性腫瘤細胞的高效清除作用。該研究結果通過降低腫瘤細胞的耐藥性，有效的實現了以光熱治療、光動力治療、化療藥物治療的多種手段相結合，以協同作用大大提高了對耐藥性腫瘤的殺滅作用，對治療耐藥性腫瘤的研究具有廣泛的應用前景和潛在的臨床價值。

文獻鏈接：Wei Wang, Yang Zhao, Bei-Bei Yan, Liang Dong, Yang Lu, Shu-Hong Yu*. Calcium carbonate-doxorubicin@silica-indocyanine green nanospheres with photo-triggered drug delivery enhance cell killing in drug-resistant breast cancer cells.（Nano Research，2018，DOI：10.1007/s12274-017-1950-3）

5.復旦大學鄭耿鋒：水相體系電催化氮還原的新進展

復旦大學先進材料實驗室和化學系鄭耿鋒教授課題組近期發表了一篇關于常溫常壓下，水相體系中電催化氮還原新進展的綜述，對包括金屬基催化劑、金屬氧化物基催化劑、復合型催化劑在內等多種氮還原電催化劑的設計，進行了詳細地介紹。目前溫和條件下水相電催化，面臨著三個主要問題。首先，NΞN鍵能很大（約為941 kJ/mol），難以斷裂；其次，水溶液中水分子會與其競爭電子，發生還原產氫反應（HER），降低其電化學的法拉第效率；第三，常溫常壓條件下，氮氣在水中的溶解度很低，其電催化反應會顯著受到傳質過程的影響。因此，為了提高氮還原的轉化率和選擇性，需要合理地設計催化劑體系，以提高N₂的傳質和在催化劑表面的化學吸附，加快NΞN的活化，以及抑制分解水產氫副反應的發生。

此外，該綜述在國內外近期在常溫水溶液中電催化氮還原方面的研究進展的基礎上，總結歸納了幾種常見的提高氮還原電催化性能的策略—包括圍繞晶面、缺陷、空穴等催化劑結構方面的設計，以及溶劑體系的選擇對電催化氮還原性能的影響。此外，文中還介紹了包括Li-N₂電池等其它一些電催化氮還原體系的設計。最后，作者對該領域研究目前仍存在的挑戰，與將來可能的發展方向進行了討論和展望。

文獻鏈接：Na Cao, Gengfeng Zheng*. Aqueous electrocatalytic N₂ reduction under ambient conditions. （Nano Research，2018，DOI：10.1007/s12274-018-1987-y）

?6.埃默里大學連天泉：膠體二維鎘硫族納米片異質結中激子解離動力學及其光驅產氫性能

太陽能轉換為氫氣作為滿足全球可再生能源需求的潛在途徑吸引了大量的研究興趣。盡管使用金屬修飾的膠體鎘硫族零維量子點和一維納米棒異質結來進行太陽能到氫氣的轉換已經取得了重要進展，新興的膠體鎘硫族納米晶，即二維納米片，具有獨特性質，得以使太陽能到氫氣的轉換效率進一步提高。在這篇綜述中，我們總結了最近二維納米片異質結中激子解離動力學和其光驅產氫性能方面的進展。在介紹了二維納米片的電子結構后，我們討論了通過電子轉移到分子受體的激子解離動力學。通過比較硫化鎘-鉑和硒化鎘-鉑異質結中的激子猝滅動力學，我們突顯了材料性質是如何影響能量轉移或電子轉移途徑的。我們接著討論了用二維納米片-金屬異質結實現太陽能到氫氣轉換的代表性工作，并與一維納米棒-金屬異質結進行了比較。最后，我們總結和討論在太陽能到燃料轉換體系中進一步提高轉換效率的挑戰。

文獻鏈接：Qiuyang Li, Tianquan Lian*. Exciton dissociation dynamics and light-driven H₂ generation in colloidal 2D cadmium chalcogenide nanoplatelet heterostructures.（Nano Research，2018，DOI：10.1007/s12274-018-2024-x）

?7.東南大學徐春祥：表面等離激元增強ZnO回音壁模激光

直接帶隙（3.37 eV）、強激子結合能（60 meV）獨特性能使ZnO成為一種優良的紫外光電材料，而通過簡單的CVD方法即可獲得的六邊形ZnO微納米單晶結構，則提供了天然的WGM微腔，進而可以獲得高效的紫外激射。近年來，東南大學徐春祥課題組一直專注于ZnO 回音壁模紫外激光的研究，從光泵浦原理到電泵浦器件再到表面等離激元增強等開展了系統的探索，揭示了ZnO WGM微腔中電子-激子-光子相互作用的動力學過程，相關結果先后在Appl. Phys. Lett., Adv. Mater., ACS Nano等做過系列的報道。 近日，他們在Nano Research綜述了SP增強ZnO WGM激光的研究狀況與進展：根據不同金屬的SP響應特性，分析了選擇金屬與ZnO微腔耦合的基本方法；研究了Au、Ag、Pt、Al等金屬對ZnO WGM激光增強的不同光學表現；發現了ZnO微腔中，石墨烯引起的顯著的光場局域與發光增強現象；基于穩態、瞬態光譜的研究，分析了SP與ZnO耦合的動力學過程，提出了直接的共振能量耦合和間接的SP-輔助的電子轉移兩種不同的物理機制。

文獻鏈接：Chunxiang Xu*, Feifei Qin, Qiuxiang Zhu, Junfeng Lu, Yueyue Wang, Jitao Li, Yi Lin, Qiannan Cui, Zengliang Shi, and Arumugam Gowri Manohari. Plasmon-enhanced ZnO whispering-gallery mode lasing.（Nano Research，2018，DOI：10.1007/s12274-018-2047-3）

8.武漢大學張俐娜&雷愛文：甲殼素納米線負載的極小納米鈀用作高效催化劑

當前化學的重要課題之一是可持續發展的“自然資源化學”。甲殼素是海洋廢棄物中的天然高分子，它在自然界中儲量僅次于纖維素。張俐娜課題組通過堿/尿素水體系低溫溶解甲殼素的綠色技術成功制備出甲殼素納米線編織的微球。這種甲殼素納米線上存在豐富的功能基和納米孔，它們能為納米鈀的植入和分散提供很好的位點，由此設計和制備出高分散的納米鈀催化劑。同步輻射X射線吸收譜和掃描透射電子顯微鏡結果證明所得鈀催化劑無論是氧化態還是還原態均能保持較高的分散度和較小的納米粒徑（0.6和1.3 nm）。該催化劑在對硝基苯甲醚的模板反應中，表現出極其優異的催化活性，初始反應速率約是普通商業鈀炭催化劑的14倍，同時具有較高的反應效率（TOF~52000 h^-1）（下圖）。不僅如此，該催化劑在10次循環反應過程中幾乎沒有活性損失。該工作打開了利用可再生資源通過“綠色”技術創建納米催化劑的新途徑，不僅具有重要的學術價值，而且在催化工業上具有很大的應用前景。

文獻鏈接：Xianglin Pei, Yi Deng, Bo Duan, Ting-Shan Chan, Jyh-Fu Lee, Aiwen Lei*, Lina Zhang*. Ultra-small Pd clusters supported by chitin nanowires as highly efficient catalysts.（Nano Research，2018，DOI：10.1007/s12274-018-1977-0）

9.東南大學顧寧：利用鐵基納米顆粒對天然脂質載體進行磁性標記

憑借其優越的生物相容性以及獨特的磁學性能，鐵基納米顆粒通常被封裝標記在細胞及細胞來源的囊泡中，以實現對細胞及細胞囊泡的磁性操控和成像示蹤。由于細胞及細胞囊泡是完全天然存在的物質并且形態組成上都具有相同的脂質膜結構，因此文中將細胞及細胞囊泡定義為“天然脂質載體”。每個載體單元中足夠的鐵標記量和標記效率是有效地進行成像、磁性操控等應用的前提，然而天然脂質載體最外層的脂質膜結構嚴格控制著膜內外物質的交換轉運，因此在提高鐵材料標記量的研究中至關重要的是研究不同情況下脂質膜與納米顆粒的互相作用，而這主要受到納米顆粒的物化性質和載體異質性兩個方面的影響。另一方面，在提高標記率的過程中如何平衡標記的安全性也是值得探討的關鍵問題。文中系統地針對利用鐵基納米顆粒磁性標記天然脂質載體的幾個方面進行了討論和總結：1.目前鐵基納米顆粒標記天然脂質載體的一系列應用 2.鐵基納米顆粒的物化及磁學性質對標記過程的影響 3. 天然脂質載體的異質性在標記效率差異中的原因分析。并在最后對未來磁性標記天然脂質載體的發展進行了討論。

文獻鏈接：Dewen Ye, Yan Li, and Ning Gu*. Magnetic labeling of natural lipid encapsulations with iron-based nanoparticles.（Nano Research，2018，DOI：10.1007/s12274-018-1980-5）

10.清華大學李亞棟&北京理工大學曹傳寶：一種制備單層石墨烯的通用合成策略

材料合成新技術的建立對材料科學的發展至關重要，材料合成技術手段的不斷創新促進了新材料的不斷涌現。脈沖激光蒸發技術促使了C60的發現，而電弧放電蒸發則導致了碳納米管的出現。利用簡單機械膠帶剝離技術研究者首次分離出了單層石墨烯，不僅再次印證了碳同素異形體家族的豐富性，而且把材料科學與技術的發展帶到了二維時代。石墨烯這種原子級厚的二維納米結構的出現開啟了材料研究的新領域，激發了極大的研究熱情，促使研究者廣泛探尋其各種潛在的性能與應用。然而，實現這些新奇性能與應用的前提是必須要有合適的材料制備手段，截止到目前，已經出現了多種制備單層石墨烯的方法。盡管機械剝離法是首先被用來發現單層是石墨烯，但是其制備出來的單層石墨烯產率較低，僅能滿足基礎研究需要。另外液相剝離-氧化還原法雖然能夠大量制備石墨烯，但是其單層石墨烯含量極低，樣品的層數分布不均，且產物缺陷較多。目前，高品質單層石墨烯的制備還主要依靠于化學氣相沉積法，但是該方法需要經歷一個氣相過程，且需要銅或鉑金屬催化基體，這就大大提升了其制備成本，且其制備規模僅限于單片上。因此，就迫切需要發展新的合成技術來低成本宏量制備高品質單層石墨烯。鑒于此，北京理工大學曹傳寶教授與清華大學李亞棟教授聯合開發了一種制備單層石墨烯的通用合成策略，該方法以熔融碳酸鈉為反應介質，利用有機物的快速熱解轉化得到單層石墨烯。

文獻鏈接：Youqi Zhu, Tai Cao, Chuanbao Cao*, Xilan Ma, Xingyan Xu, and Yadong Li*. A general synthetic strategy to monolayer graphene.（Nano Research，2018，DOI：10.1007/s12274-017-1703-3）

?11.北京大學劉忠范&張艷鋒：六英寸均勻垂直取向三維石墨烯/玻璃復合材料的快速制備和光熱轉化應用研究

與水平鋪展的二維石墨烯相比，垂直取向三維石墨烯因其特殊的垂直取向、較大的比表面積、大量暴露的邊緣缺陷和非堆疊的三維幾何結構受到廣泛關注。近年來，垂直取向三維石墨烯在超高靈敏度氣體傳感器、高性能能量存儲器件等領域顯示出獨特優勢和巨大的發展前景。然而，如何在任意目標基底上直接獲得高質量的垂直取向三維石墨烯是發展其實際應用的關鍵。玻璃是一種傳統的建筑材料，把玻璃和石墨烯的結合有可能開發石墨烯殺手锏級別的應用， 并給傳統建筑材料帶來高附加值和新的應用空間。為此，在大尺寸的普通鈉鈣硅玻璃表面，劉忠范課題組發展了一種基于等離子體化學氣相沉積（PECVD）技術的低溫、無金屬催化劑輔助、快速生長垂直取向三維石墨烯的新方法/新體系。石墨烯的生長溫度可以控制在普通玻璃軟化點（~600 °C ）以下，生長時間僅需要2-15min。通過調控生長參數，可以獲得具有不同透過率（97%-34%）、不同面電阻（13 kΩ/□-2 kΩ/□）、不同疏水角度（80^o-120^o）的垂直取向三維石墨烯/玻璃復合材料。由于其特殊的垂直結構，當太陽光照射時，光線會在石墨烯納米片之間發生多次反射，大大增加了石墨烯對入射光的吸收。研究表明，透過率約為70%的垂直取向石墨烯/玻璃復合材料在模擬太陽光照射下，表面溫度會從室溫升高至49.58 ± 2.42 °C，而普通玻璃的表面溫度僅能達到36.39 ± 0.15 °C。這一結果表明這種特殊的垂直取向石墨烯玻璃復合材料在未來的綠色環保光熱轉化領域有非常廣闊的應用前景。

文獻鏈接：Haina Ci, Huaying Ren, Yue Qi, Xudong Chen, Zhaolong Chen, Jincan Zhang, Yanfeng Zhang*, Zhongfan Liu*. 6-inch uniform vertically-oriented graphene on soda-lime glass for photothermal applications.（Nano Research，2018，DOI：10.1007/s12274-017-1839-1）

12.芝加哥大學田博之&華中科技大學羅志強：仿生智能材料及器件與生命體系深度融合的“共生系統”

生物電子學及功能生物材料研究領域的一個挑戰性課題是在生物體系與材料或器件之間構建緊密接觸和高度融合的界面從而增強界面處信息或能量交換及反饋的效率。將功能納米結構，生物電子器件及微流控器件與細胞和組織層面的生物體系深入融合構建“共生系統”是近年來新興的研究方向，這種“共生融合系統”在器官芯片，電子醫學，人機接口，和“腦計劃”研究等生物醫學領域將發揮重要的作用。本論文綜述了近年來涉及功能生物材料及器件與生物體系“共生融合系統”相關的制備方法和體內外生物醫學應用示例，并著重強調三維智能仿生電子器件的發展現狀及趨勢。作者還探討了“共生融合系統”在神經細胞無線調制和生物軟體機器人等領域的應用。最后，作者總結了基于仿生微米及納米結構構建無縫耦合界面的途徑。

文獻鏈接： Zhiqiang Luo*, Dara E. Weiss, Qingyun Liu, and Bozhi Tian*. Biomimetic approaches toward smart bio-hybrid systems.（Nano Research，2018，DOI：10.1007/s12274-018-2004-1）

13.國家納米科學中心梁興杰課題組：納米材料應用于腫瘤治療增敏

在全球范圍內，腫瘤患者數量正以驚人的速度增長。尋找更為有效的腫瘤治療方法，成為醫藥工作者的迫切追求。臨床上大多把放療和化療作為一線治癌方案。雖然目前它們已有較為廣泛的應用，但其抑癌作用受限、不良反應嚴重、治療成本高昂、給藥方案復雜的缺陷會導致治療失敗的發生。此外，多藥耐藥的出現更是阻礙了化療藥物的臨床長期使用。造成以上治癌失敗的原因之一是腫瘤細胞對治療手段的敏感性過低，從而使得治療作用大打折扣。隨著納米技術的蓬勃發展，功能化的納米材料可通過影響細胞的結構和功能實現腫瘤細胞的增敏，如對細胞代謝、信號轉導、增殖與死亡、藥物遞送等多種重要細胞過程的調節。 在此綜述中，作者總結了近年來腫瘤治療中納米材料的增敏作用，并對納米藥物未來的發展方向和挑戰作出闡述。

文獻鏈接：Yufei Wang, Juan Liu, Xiaowei Ma*, and Xing-Jie Liang*. Nanomaterial-assisted sensitization of oncotherapy.（Nano Research，2018，DOI：10.1007/s12274-017-1961-0）

14.香港科技大學范智勇&復旦大學方方：基于納米材料的可打印能源器件及自發電系統的研究進展

由于新型可穿戴移動電子器件的快速發展及巨大市場前景，柔性、可穿戴、微型化的能源器件及自發電供電系統成為研究熱點。自發電供電系統即將能量轉化器件（如太陽能電池，納米發動機，生物燃料電池等）及能源儲存器件 （如可充電電池，超級電容器等）結合，從而不需依賴外部充電設備，并減少了環境波動因素對于持續自供電的影響。相對于傳統的電子器件制備技術，適合于規模化生產并具備設計多樣性的打印技術，被廣泛應用于新型能源器件的研發。為進一步提升器件性能，將納米材料與可打印技術是其中一個具備可行性的方法。制備納米尺寸的材料不僅增加可打印材料的多樣性，其多孔性及大比表面積的特點尤其有利于儲能器件的性能提升。該綜述介紹了被廣泛研究及應用的打印技術（如絲網印刷、噴墨打印、三維打印及激光直寫等）的優勢及局限性，同時列舉了可打印能量轉化、儲存器件及自發電系統的主要研究進展。通過優化打印材料的性質（成分、粘度等）、調控材料界面性質（親/疏水性等）、改進器件結構，以及將利用不同打印技術的優勢，或與傳統制備方法（電化學沉積等）相結合，在提高打印精度、創新制備方法及器件性能優化上，已經取得令人矚目的成果及進展。本文同時也總結了該領域面臨的挑戰，由于可打印材料的選擇相對有限、器件性能有待進一步提高及系統整合的復雜性，采用打印方式制備集約化的自發電系統依然具有挑戰性。

文獻鏈接：Yuanjing Lin, Yuan Gao, Fang Fang*, Zhiyong Fan*. Recent progress on printable power supply devices and systems with nanomaterials.（Nano Research，2018，DOI：10.1007/s12274-018-2068-y）

15.中科院北京納米能源與系統研究所王中林：將Au納米復合物增強駐極體膜應用于摩擦納米發電機中

本文系統地研究了有機納米復合材料駐極體薄膜，在納米發電機（TENG）中作為機械能收集的摩擦電層的應用。結合電暈充電，使用浸漬有金納米顆粒（Au-NP）嵌入納米電容器結構聚四氟乙烯（PTFE），制造TENG。在水中清洗后，測試Au-PTFE納米復合膜的TENG的輸出性能、穩定性能和耐久性。與原始PTFE膜相比，輸出電流增加70％，等效表面電荷密度（ESCD）達到85 μC/m²。這種優異的性能，可能是因為Au-NP和PTFE分子之間的等效納米電容器在負高壓電暈充電下，納米復合材料駐極體膜中，納米電荷陷阱的存在。這項工作不僅擴大了TENG的實際應用范圍，而且為開發高性能摩擦電材料開辟了新的可能性。

文獻鏈接：Bao Dong Chen, Wei Tang, Chi Zhang, Liang Xu, Lai Pan Zhu, Lei Jing Yang, Chuan He, Jian Chen, Long Liu, Tao Zhou, and Zhong Lin Wang*. Au nanocomposite enhanced electret film for triboelectric nanogenerator（Nano Research，2018，DOI：10.1007/s12274-017-1716-y）

16.國家納米科學中心王琛&楊蓉：，構建具有協同增強催化性能負載型Pd納米復合材料的新策略

本文采用一步法，在超薄NiCl₂納米片（NSs）上，獲得了單分散Pd納米顆粒（NPs）。此方案是原位還原-氧化-組裝，以產生Pd/NiCl₂納米復合材料的過程。高活性的Pd基非均相催化劑適用于有機轉化。Pd/NiCl₂復合材料具有協同增強的催化活性，高穩定性，并且對于所測試的模型氧化反應具有良好的可回收性。Pd NPs周圍NiCl₂ NS的原位成核和生長，保證了清潔的金屬-載體界面，促進了催化反應。這項工作提供適用于重要應用的負載型Pd納米復合材料的新型合成方法。

文獻鏈接：Shuangfei Cai, Xueliang Liu, Qiusen Han, Cui Qi, Rong Yang*, and Chen Wang*. A novel strategy to construct supported Pd nanocomposites with synergistically enhanced catalytic performances（Nano Research，2018，DOI：10.1007/s12274-017-1868-9）

?17.清華大學薛其坤&江萬軍：外延CrTe薄膜的反常霍爾效應

本文研究了SrTiO₃（111）襯底上，生長的外延NiAs型CrTe薄膜的磁性和電子傳輸特性。與磁性測量得到的矩形磁滯回線不同，在厚度小于12 nm的薄膜異常霍爾實驗中，發現了額外的凹凸/凹陷特征。這種霍爾異常，在現象學上與具有隆起相的手征磁體中的拓撲霍爾效應（THE）一致。此外，THE的貢獻可以通過薄膜厚度來調整，顯示出非對稱界面在穩定Néel型斯格明子中的關鍵貢獻。研究表明SrTiO₃（111）襯底上的CrTe薄膜是研究真實空間拓撲傳輸的良好材料。

文獻鏈接：Dapeng Zhao, Liguo Zhang, Iftikhar Ahmed Malik, Menghan Liao, Wenqiang Cui, Xinqiang Cai, Cheng Zheng, Luxin Li, Xiaopeng Hu, Ding Zhang, Jinxing Zhang, Xi Chen, Wanjun Jiang*, and Qikun Xue*. Observation of unconventional anomalous Hall effect in epitaxial CrTe thin films（Nano Research，2018，DOI：10.1007/s12274-017-1913-8）

?18.佐治亞理工學院夏幼南：Pd凹面納米立方體的簡單合成：動力學、機理理解和合理設計

本文發現了一種在室溫水溶液中，一鍋法合成Pd凹納米立方體的方法。通過選擇適當的鹽前體（PdBr₄^2-）和還原劑（抗壞血酸鈉）可以調控其動力學過程。分析表明，通過選擇Pd納米晶體的成核和生長，可以有效地分成兩種動力學方案，涉及不同的還原途徑：i）初始形成單晶種子時的溶液還原；ii）通過從單晶種子的自催化生長形成凹納米晶體。室溫下抑制的表面擴散與溴化物離子的封端效應相結合，最終會形成具有不對稱形狀和高指數晶面的凹形納米立方體，否則合成將需要高溫和更多步驟。

文獻鏈接：Madeline Vara and Younan Xia*. Facile synthesis of Pd concave nanocubes: From kinetics to mechanistic understanding and rationally designed protocol（Nano Research，2018，DOI：10.1007/s12274-018-1967-2）

19.大連化物所包信和&潘秀蓮：將各種非貴金屬納米粒子封裝在單壁碳納米管內的新方法

本文提出了一種簡單而通用的封裝方法，即在納米管中（例如單壁碳納米管（SWNTs））引入各種非貴金屬納米顆粒（NPs），包括3d金屬（V，Mn，Fe和Co），4d金屬（Mo）和5d-金屬（W）。這可以在低于金屬升華溫度下，氧化封裝的環烯烴羰基配合物來實現。這項技術的重要之處是避免了金屬在納米管外壁上的擴散和沉積。高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM），高角度環形暗場掃描透射電子顯微鏡（HAADF-STEM），能量色散X射線光譜（EDX），拉曼和X射線光電子能譜（XPS）等分析顯示了其高填充效率（> 95％填充有金屬NP的SWNT）。該方法還提供了制造具有低價態高度分散和均勻的SWNT-金屬納米粒子包封物的獨特思路，但是體內通常不穩定。

文獻鏈接：Tingting Cui, Xiulian Pan*, Jinhu Dong, Shu Miao, Dengyun Miao, and Xinhe Bao*. A versatile method for the encapsulation of various non-precious metal nanoparticles inside single-walled carbon nanotubes（Nano Research，2018，DOI：10.1007/s12274-018-1975-2）

?20.北京科技大學張躍&廖慶亮：摩擦電納米發電機的發展、應用及未來發展方向

自2012年以來，發明摩擦納米發電機（TENG）已成為能量收集技術中最重要的創新之一。TENG迄今取得了巨大的進步，特別是在能量收集和自供電傳感應用方面。摩擦電效應和靜電感應這些簡單的工作原理，幾乎可以將日常生活中任何環境機械能量轉化為電能。TENG的輸出性能優化，使其具有較高的面積功率密度和能量轉換效率。此外，TENG還可以用作自供電有源傳感器，可以監測許多環境參數。這篇綜述介紹了基于TENG技術的主流能量收集和自供電傳感研究的最新進展。介紹了TENG的產生和發展，討論了TENG輸出性能增強的結構設計和性能優化。介紹了TENG作為可持續電源或自供電傳感器的主要應用。TENG具有合理設計的結構，可以將環境中的不規則和大部分低頻機械能轉化為人體運動，機械振動，汽車，風，雨滴和海浪等。此外，本文還展示了基于TENG的各種環境模擬的自供電有源傳感器的開發。TENG在推動新興物聯網發展方面發揮了巨大的作用，使得日常物品在未來幾年可以更加智能和節能。最后，文章概述了TENG的未來方向和前景。TENG不僅是小型設備的可持續微電源，而且還是未來水浪潛在的宏觀發電機。

文獻鏈接：Mingyuan Ma, Zhuo Kang, Qingliang Liao*, Qian Zhang, Fangfang Gao, Xuan Zhao, Zheng Zhang, and Yue Zhang*. Development, applications, and future directions of triboelectric nanogenerators（Nano Research，2018，DOI：10.1007/s12274-018-1997-9）