除了NSR、Nano research、Nano micro letters……這些國產期刊也很值得擁有!


國內學術期刊的發展,海內外華人科學家的支持必不可少。近年來,隨著國內學術期刊團隊的辛勤耕耘和不斷努力,國內多個學術期刊已經取得很不錯的成績,大量優秀科研成果在國內優秀期刊上發表。可能你現在還覺得,國內期刊影響力不夠,卻不知道國內優秀的SCI期刊,門檻已經很高了。

除了NSR、Nano research、Nano micro letters、Science Bulletin知名國產期刊外,像Green Energy & Environment 、InfoMat?、Science China Materials?、Journal of Energy Chemistry也有不俗的表現,筆者為大家分享這些期刊的近期文章,供學習參考。??

GEE.:以玉米秸稈為原料,采用離子液體法直接制備具有良好機械性能的纖維素纖維

不經過預處理直接紡制木質纖維素是非常困難的。離子液體(ILs)是一種很有前途的溶解木質纖維素制備纖維素纖維的溶劑。木質纖維素溶解于ILs后,降低了纖維素的聚合度,木質素去除率較低。將溶解于其中的木質纖維素紡絲后得到的纖維的斷裂伸長率和拉伸強度很弱。中科院過程工程研究所Xingmei Lu研究員等人以玉米秸稈為原料,通過[C4mim]Cl -L-精氨酸二元體系直接制備纖維素纖維。結果表明,在精氨酸質量分數為2.5%的情況下,玉米秸稈在150 oC下溶解11.5 h,木質素去除率可達92.35%,纖維素純度可達85.32%。纖維的斷裂伸長率達到10.12%,抗拉強度達到420 MPa。這主要是由于L -精氨酸不僅抑制了纖維素的降解,而且促進了纖維素的去絨化。通過直接溶解和擠壓法制備纖維素纖維,無需任何的制漿和預處理,為制備許多新型纖維素材料提供了一種簡單有效的方法。相關研究以“A facile ionic liquid approach to prepare cellulose fiber with good mechanical properties directly from corn stalks”為題目,發表在Green Energy & Environment上。

DOI:?10.1016/j.gee.2019.12.004

圖1?玉米秸稈材料的溶解與紡絲過程

GEE.:分層多孔結構氮硫共摻石墨烯氣凝膠用于高性能超級電容器

超級電容器以其獨特的性能在許多領域得到了廣泛的應用。在此,河南師范大學Kelei Zhuo教授等人報道了一種用于高性能超級電容器的氮硫共摻雜石墨烯氣凝膠(N/S-GA-2)。所得材料具有多級多孔結構和大量的電化學活性位點。在電流密度為1A g-1時,離子液體為電解質的超級電容器N/S-GA-2的比電容為169.4 F g-1,能量密度為84.5 Wh kg-1。在功率密度8.9 kW kg-1時,能量密度可達75.7 Wh kg-1,表明N/S-GA-2具有良好的電化學性能。因此,N/S-GA-2可作為高功率密度、高能量密度超級電容器電極材料的候選材料。相關研究以“Nitrogen and sulfur co-doped graphene aerogel with hierarchically porous structure for high-performance supercapacitors”為題目,發表在Green Energy & Environment上。

DOI:?10.1016/j.gee.2019.06.001

圖2?(a) N/S-GA-2的FESEM圖像和(b) N/S-GA-2的TEM圖像

InfoMat:柔性3D憶阻器陣列用于二進制存儲和多態神經形態計算

隨著可穿戴人工智能設備的快速發展,對柔性神經形態計算電子器件的需求日益增加。柔性電阻隨機存取存儲器(RRAM)是高密度存儲器件的理想選擇。然而,由于制作工藝、材料體系和器件結構的限制,制備柔性的神經形態計算三維高密度網絡較為困難。復旦大學Lin Chen、Qing-Qing Sun教授等人采用低溫原子層沉積(ALD)技術在130℃下開發了一種三維柔性憶阻器網絡,具有擴展到各種柔性電子器件的潛力。在三維網絡的RRAM單元中驗證了典型的雙極開關特性。除了二進制存儲外,還演示了單單元的多比特存儲,進一步提高了存儲密度。作為二進制存儲和大腦激發的神經形態計算之間的連接,多比特存儲能力為可調突觸可塑性鋪平了道路,例如長時程增強(LTP)、長時程抑制(LTD)。三維憶阻器網絡成功地模擬了典型的神經形態功能,實現了600峰下的超多導態調制。通過LTP/LTD仿真進一步驗證了彎曲狀態下的魯棒機械柔性。三維柔性憶阻器在高性能、高密度、可靠的可穿戴神經形態計算系統中顯示出巨大的應用潛力。相關研究以“Flexible 3D memristor array for binary storage and multi-states neuromorphic computing applications”為題目,發表在InfoMat上。

DOI: 10.1002/inf2.12158

圖3?ALD開發基于三元氧化物(HfAlOx)的三維器件

InfoMat基于聚苯胺/MXene納米復合材料的高性能柔性傳感器件

高活性二維納米復合材料集各組分的獨特優點和復合材料的協同效應于一體,是柔性傳感器件應用的理想材料。盡管二維過渡金屬碳化物和氮化物結合其高金屬導電性和多用途表面化學在傳感反應中顯示出巨大的潛力,但構建具有室溫傳感性能的功能材料仍然是一個重大挑戰。在此,吉林大學Lili Wang、?Wei Han教授等人使用了密度泛函理論(DFT)模擬和體積電敏測量的集成來顯示聚苯胺/MXene (PANI/Ti3C2Tx)納米復合材料的高電催化靈敏度。由于納米復合材料的協同性能和Ti3C2Tx?MXene的高催化/吸附能力,通過低溫原位聚合的方法合理地將PANI納米顆粒修飾在Ti3C2Tx納米片表面,使其在室溫條件下具有顯著的檢測靈敏度、快速的響應/回收率和機械穩定性。這項研究提供了一個通用的平臺來用于高性能柔性氣體傳感器的二維納米復合材料的研究。相關研究以“High-performance flexible sensing devices based on polyaniline/MXene nanocomposites”為題目,發表在InfoMat上。

DOI:?10.1002/inf2.12032

圖4?PANI/Ti3C2Tx納米復合材料的合成與表征

JEC三功能化的TiOxCl4-2x輔助層提高全無機鈣鈦礦太陽能電池的效率

二氧化錫(SnO2)通常被認為是一個有前途的電子傳輸層(ETL)用于先進鈣鈦礦太陽能電池,然而,SnO2表面氧空位缺陷和SnO2導帶與鈣鈦礦層之間的巨大能量差無疑會導致嚴重的載流子復合, 導致電荷提取效率低下,開路電壓(Voc)損失。暨南大學Qunwei Tang教授等人通過將SnO2層浸泡在TiCl4水溶液中,鈍化SnO2層表面的空氧缺陷,并在全無機三溴銫鉛(CsPbBr3) PSCs的ETL/鈣鈦礦界面設置中間能級,制備含氯TiOxCl4-2x附件層。此外,TiOxCl4-2x層也改善了的滲透表面,以SnO2層為鈣鈦礦前驅體制備高質量的鈣鈦礦膜。全無機CsPbBr3 PSC采用FTO/SnO2/TiOxCl4-2x/Cs0.91Rb0.09PbBr3/carbon結構,Voc高達1.629 V,效率最高達到10.44%。此外,優化后的太陽能電池在80%的空氣濕度下具有良好的穩定性。相關研究以“Tri-functionalized TiOxCl4-2x?accessory layer to boost efficiency of hole-free, all-inorganic perovskite solar cells”為題目,發表在JEC上。

DOI:?10.1016/j.jechem.2020.03.004

圖5?SnO2薄膜和SnO2/TiOxCl4-2x薄膜的XPS光譜及表征

JEC?超選擇性碳分子篩膜用于氫氣純化

氫氣是一種綠色清潔燃料和化工原料。從含氫混合物中分離純化氫是生產高純度氫(>99.99%)的關鍵步驟。大連理工大學Tonghua Wang教授等人以酚酞基卡多聚芳醚酮聚合物前體(PEK-C)為原料,采用高溫(700-900℃)高溫裂解法制備了具有超高透氫選擇性的碳分子篩(CMS)膜。通過對CMS膜微觀結構、超微孔結構和氣體分離性能的演變進行了表征TG-MS、FT-IR、XRD、TEM、CO2吸附分析和氣體滲透測量。在700℃下制備的CMS膜具有非晶態渦輪式碳結構,H2滲透率高達5260?Barrer。對H2/CH4, H2/N2和H2/CO選擇性分別為311,142,75。當碳化900℃,由于形成了致密有序的碳結構,得到了具有1859超高H2/CH4選擇性的CMS膜。具有超高滲透選擇性的CMS膜在氫凈化領域有著廣闊的應用前景。相關研究以“Ultraselective carbon molecular sieve membrane for hydrogen purification”為題目,發表在JEC上。

DOI:?10.1016/j.jechem.2020.03.008

圖6?(a)單一氣體滲透率和(b)碳化溫度函數的理想選擇性(在30℃和0.01 MPa測試)

Science China Materials:磷脂/蛋白介導的氧化亞銅納米粒子組裝體對致病真菌生長及生物被膜的抑制作用

隨著艾滋病感染、化療、放療等免疫缺陷人群的日益增加, 病原真菌感染已成為人類健康的巨大威脅。南開大學Mingchun Li、Qilin Yu教授等人構建了一種新型的病原真菌響應性氧化亞銅納米粒子組裝體, 用于特異性靶向并 抑制病原真菌的生長與生物被膜形成. 首先通過在氧化亞銅納米粒子表面包覆磷脂酰乙醇胺及牛血清白蛋白, 繼而包覆分子通過 疏水及靜電作用驅動納米粒子形成微米組裝體。形成的組裝體能夠在病原真菌(白念珠菌)的誘導下進行解組裝, 導致納米粒子與病原真菌的細胞壁緊密結合。共聚焦顯微觀察及細胞活性檢測表明, 組裝體能夠顯著抑制病原真菌的生長及生物被膜形成, 且對哺乳動物細胞表現出極低的毒性。體內小鼠傷口感染模型進一步顯示組裝體能夠促進病原真菌感染傷口的愈合, 并降低傷口組織的真菌負載量。該研究為病原菌響應性納米組裝體的開發及其在抗真菌感染治療中的高效與安全應用提供了新的思路。相關研究以“Phospholipid/protein co-mediated assembly of Cu2O nanoparticles for specific inhibition of growth and biofilm formation of pathogenic fungi”為題目,發表在Science China Materials上。

DOI: 10.1007/s40843-020-1457-1

圖7 (a) Cu2O-PE-BSA組裝的構建;(b)對致病性真菌細胞生長和生物膜形成的抑制作用

Science China Materials:?氮摻雜空心碳纖維用作高性能鉀離子電池自支撐負極材料

湖南大學Bingan Lu教授團隊報道了一種具有多級結構(氮摻雜團簇復合中空碳纖 維)、高可逆容量的鉀離子電池負極材料(NHCF@NCC)。該電極材料以多孔氮摻雜中空碳纖維為骨架, 具有大比表面積, 可有效地縮短鉀離子的擴散距離, 增加電極材料與電解質的接觸界面。另外, 附著在中空碳纖維上的不規則的氮摻雜團簇可以提供更多的反應活性位點。由于碳纖維高的縱橫比, NHCF@NCC可形成三維連通導電網絡的自支撐結構。以NHCF@NCC為自支撐無襯底負極的鉀離子電池表現出優異的電化學性能, 100 mA g?1電流密度下可逆容量可達310 mA h g?1, 1000次循環后容量無明顯衰減。當電流密度增加到2000 mA g?1, 該自支撐電極仍具有153 mA h g?1?的可逆容量, 顯示了優異的倍率性能。相關研究以“Free-standing N-doped hollow carbon fibers as highperformance anode for potassium ion batteries”為題目,發表在Science China Materials上。

DOI: 10.1007/s40843-020-1465-8

圖8?合成NHCF@NCC的示意圖

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