七月國刊大賞:萬立駿、李亞棟、鞏金龍、趙永生、鄭南峰、朱宏偉、車仁超…他們都發了國產期刊
1.車仁超Nano-Micro Letters:由MOF衍生的Ni1-xCox@Carbon,具有可調諧的納米微結構,重量輕且具有高效電磁波吸收
功能材料的固有電磁特性和特殊的納米微結構對其電磁波能量轉換,尤其是在微波吸收(MA)場中,具有重要影響。復旦大學車仁超教授通過溶劑熱反應和隨后的退火處理成功地合成了由金屬-有機骨架(MOF)衍生的多孔Ni1-xCox@Carbon復合材料。從配位中受益,碳化的雙金屬Ni-Co-MOF保持了其初始骨架,并轉變為具有可調納米微結構的磁性碳復合材料。在熱分解過程中,生成的磁性顆粒/團簇充當催化劑以促進碳sp2的排列,形成特殊的核-殼結構。因此,純Ni@C微球比其他Ni1-xCox@Carbon復合材料表現出更強的MA行為。出乎意料的是,磁電Ni@C復合材料具有最強的反射損失值-59.5dB,有效吸收頻率覆蓋的范圍高達4.7 GHz。同時,通過將吸收劑含量從25%調節至40%,也可以提高MA容量。軸向電子全息技術證實了MOF衍生的Ni1-xCox@Carbon微球的磁-電協同效應。
文獻鏈接:
MOF?Derived Ni1?xCox@Carbon with?Tunable Nano–Microstructure as?Lightweight and?Highly Efcient Electromagnetic Wave Absorber.
(Nano-Micro Letters, 2020, DOI: 10.1007/s40820-020-00488-0)
2.鞏金龍Science China Chemistry:缺陷介導的Pt/TiO2催化劑的活性——鈦和氧空位的不同作用
缺陷在氧化物載體中無處不在,并且經常可以調節載體金屬催化劑的催化性能。天津大學的鞏金龍教授在這項工作描述了TiO2載體中鈦和氧空位在擔載Pt催化劑對CO氧化的催化性能中的獨特作用。 將鉑負載在具有氧空位(VO-TiO2)和鈦空位(VTi-TiO2)的TiO2載體上。作者發現TiO2的不同缺陷可以顯著改變Pt的電子性能,從而改變CO的吸附強度。CO在Pt/VTi-TiO2上的吸附強度增強,而Pt/VO-TiO2的強度變弱。另外,缺陷的存在也將促進催化劑的還原性。由于具有優異的氧化還原能力,Pt/VTi-TiO2和Pt/VO-TiO2均表現出比普通TiO2負載的Pt更高的CO氧化活性。
文獻鏈接:
Defect-mediated reactivity of Pt/TiO2 catalysts: the different role of titanium and oxygen vacancies.
(Science China Chemistry, 2020, DOI: 10.1007/s11426-020-9798-2)
3.李亞棟和王定勝Nano Research:控制碳中的N摻雜類型以促進單原子位點Cu催化喹啉轉移加氫
N摻雜碳(CN)材料上的單原子位點(SA)催化劑因其活性位點為M-Nx而具有突出的性能。由于這些CN中N物種通常具有隨機的摻雜行為,因此很難調節其摻雜類型并弄清其對此類催化劑催化性能的影響。清華大學的李亞棟和王定勝報道通過與不同的金屬氧化物復合,CN中的N摻雜類型可以分別控制為吡咯N和吡啶二N。發現CN中不同的摻雜N物種的比例取決于復合金屬氧化物主體的酸度和堿性。由于吡咯-N的配位作用,SA Cu催化劑在溫和的條件下表現出更高的活性(兩倍),可以喹啉轉移加氫,從而以良好的選擇性(99%)獲得有價值的分子四氫喹啉。主要的吡咯-N配位作用誘導的SA Cu物種較高的電子密度有利于氫轉移過程,并降低了氫化途徑的能壘,從而提高了催化效率。
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Controlling N-doping type in carbon to boost single-atom site Cu catalyzed transfer hydrogenation of quinoline.
(Nano Research, 2020, DOI: 10.1007/s12274-020-2977-4)
4.朱宏偉和王順Science China Materials:通過常壓化學氣相沉積法在軟化銅箔上生長的高質量雙層石墨烯
雙層石墨烯(BLG)由于其獨特的電氣和機械性能,在下一代電子產品中顯示出巨大的應用前景和潛力。但是,盡管化學氣相沉積(CVD)技術已經成熟,但是大面積高質量BLG膜的可擴展合成仍然是一個巨大的挑戰。在這項研究中,清華大學的朱宏偉和華中科技大學的王順報道了一種通過大氣壓力CVD在平坦的軟化銅箔上生長BLG的可靠方法。適量的殘余氧可加快BLG域的生長,同時抑制多層的形成。在低氫壓力下提高成核密度可有效提高膜的連續性。基于優化的CVD工藝,實現了石墨烯薄膜在4×4 cm2銅箔上的生長,平均BLG覆蓋率為76%。形態和結構表征證明了BLG的高質量。研究了基于AB堆疊的BLG的雙柵場效應晶體管,該晶體管的帶隙可調,并且在室溫下的載流子遷移率高達6790 cm2/V/s。
文獻鏈接:
High-quality bilayer graphene grown on softened copper foils by atmospheric pressure chemical vapor deposition.
(Science China Materials, 2020, DOI: 10.1007/s40843-020-1394-3)
5.傅鋼和鄭南峰Research:一氧化碳促進金屬團簇催化劑上的催化加氫
尺寸效應在催化加氫中起關鍵作用。具有有限數目的金屬原子的高度分散的超小簇是橋接單原子金屬催化劑和金屬納米顆粒的下一代催化劑的一種候選。然而,由于不利的電子性能及其與基底的相互作用,它們通常表現出緩慢的活性。利用小尺寸,它們的催化性能將由表面結合物質介導。金屬簇配位化學的結合帶來了新的機遇。對于Pt類金屬催化劑,CO失活是眾所周知的,因為CO的強吸附會阻止活性中心。
廈門大學的傅鋼教授和鄭南峰教授證明當使用超小Pd簇時,CO可以用作催化氫化的促進劑。通過DFT計算,作者發現Pdn(n=2-147)團簇由于氫原子及其上的反應中間體結合太強而顯示出緩慢的氫化活性,而引入CO會降低鄰位點的結合能,從而增強鄰位點的結合能。實驗上,通過在氧化物上沉積預先建立的[Pd2(μ-CO)2Cl4]2-簇來制備負載型Pd2CO催化劑,并證明是出色的苯乙烯加氫催化劑。通過在Pd簇狀催化劑上去除并重新引入適量的CO,可進一步通過實驗驗證CO的促進作用。
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Carbon Monoxide Promotes the Catalytic Hydrogenation on Metal Cluster Catalysts.
(Research, 2020, DOI: 10.34133/2020/4172794)
6.萬立駿和曹安民Mater. Chem. Front.:中空碳納米球——鋰離子電池的合成及應用
中空碳納米球(HCN)在不同類型的電化學存儲設備中已發現了廣泛的應用。獨特的中空結構賦予碳電極材料良好的反應動力學,對結構變形的高度機械依賴性以及強大的功能材料加載能力,這使其在不同的儲能系統中特別受關注。
中國科學院的萬立駿和曹安民總結了HCNs研究的最新進展,重點是合成策略及其在后鋰離子電池系統中作為高性能電極材料的相應應用。除了廣泛實施的模板路線外,還將介紹基于聚合物前體化學設計的自模板路線。致力于合成過程中的形狀演化機制,還將重點介紹不同方法對HCN關鍵結構特征(包括形狀,組成和體系結構)的控制能力。此外,作者介紹了制備的HCN在后鋰離子電池中的代表性應用,例如鋰硫電池,鈉離子電池和鉀離子電池。作者嘗試將電池性能與HCN的結構特征相關聯,以不僅充分利用形狀控制方面的優勢,而且還有助于對新興技術中電荷存儲機制的理解。
文獻鏈接:
Hollow Carbon Nanospheres: Syntheses and Applications for Post Lithium Ion Batteries.
(Mater. Chem. Front., 2020, DOI: 10.1039/D0QM00313A)
7.張玉紅Org. Chem. Front.:鎳催化的芳烴雙C(sp2)-H活化——合成二芳基醚的新途徑
浙江大學張玉紅開發了一種新的有效方法,可通過一應俱全的苯甲酰胺通過鎳催化的雙C(sp2)-H活化,在一鍋中組裝有價值的二芳基醚。該轉化構成直接由簡單的芳烴構建二芳基醚的第一個實例。該協議具有出色的官能團耐受性和化學選擇性。對照實驗表明,酰氧基苯甲酰胺是關鍵中間體。
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Nickel-Catalyzed Dual C(sp2)-H Activation of Arenes: A New Route to Diaryl Ether.
(Org. Chem. Front., 2020, DOI: 10.1039/D0QO00655F)
8.趙永生和閆永麗National Science Review:具有多個發射狀態的智能響應式有機微激光器,用于高安全性光學加密
現代的高安全性加密和光通信要求隱蔽的位序列具有高編碼能力和有效的身份驗證。具有易于區分的讀出的刺激響應激光發射在編碼領域中有望成為一種新穎的密碼原語,而該應用經常受到發射狀態數量有限的限制。中科院趙永生和閆永麗報道了一種策略,該方法在引入了供體-受體對的響應性有機微球體中實現了多個競爭性激光信號。通過調節供體的輻射速率與能量轉移速率之間的競爭,可逆地切換了來自供體和受體的競爭激光,所產生的多個激光信號實現了可識別密碼實現的四元編碼。使用4×4微激光陣列演示了數據加密和提取,在避免泄露安全信息方面顯示出廣闊的前景。結果提供了對有機復合材料中激發態動力學的全面理解,這可能在高安全性光學記錄和信息加密中起主要作用。
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Smart responsive organic microlasers with multiple emission states for high-security optical encryption.
(National Science Review, 2020, DOI: 10.1093/nsr/nwaa162)
9.葛锜、王兆龍、Nicholas X. Fang: 基于投影微立體光刻的3D打印技術及其應用
投影微立體光刻(Projection Micro Stereolithography – PμSL)是一種基于面投影光固化原理的高精度(最高可達0.6微米)增材制造(3D打印)技術。該技術可以用于制造具有跨尺度與多材料特性的高精度復雜三維結構,在力學超材料、光學器件、4D打印、仿生材料及生物醫學等領域具有廣闊的應用前景。南方科技大學、深圳摩方材科技有限公司、湖南大學、麻省理工學院等單位的葛锜、李志琴、王兆龍、周建林、Nicholas Fang等作者在《極端制造》期刊(International?Journal?of?Extreme?Manufacturing, IJEM)上發表《基于投影微立體光刻的3D打印技術及其應用》綜述,系統介紹了投影微立體光刻3D打印技術的研究背景、最新進展及未來展望。
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基于投影微立體光刻的3D打印技術及其應用.
(Int. J. Extrem. Manuf., 2020, DOI: 10.1088/2631-7990/ab8d9a)
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