巾幗不讓須眉，這些科研女神教你做科研

每年的3月8日是一年一度的國際婦女節，所以這是一篇以女性科研為主題的文章。雖然在我們平時的科研中，男性研究人員依然占有主導的地位。隨著時代的進步和女性受教育程度的逐步提高，優秀的女性科研工作者的比例也在肉眼可見地增加。在這個屬于女性的節日里，文章為大家總結了在不同材料領域的杰出女性科學家，大家來學習一下她們的科研。

斯坦福大學——鮑哲南

鮑哲南是美國國家工程院院士、斯坦福大學化工系教授。

鮑哲南的研究領域包括功能性有機和高分子材料的合成，有機電子器件的設計和制造以及有機電子產品的應用開發。當前關注的器件是有機和碳納米管薄膜晶體管、有機光伏電池、化學/生物傳感器和分子開關。具體研究方向如下圖所示。

1.鮑哲南&崔屹Chem. Soc. Rev.：伸縮式電化學儲能裝置

電子設備與人體之間越來越緊密的接觸使開發可貼合并適應皮膚的可伸縮能量存儲設備成為可能。因此，近年來，可伸縮電池和超級電容器的開發受到了極大的關注。這篇綜述概述了電池和超級電容器的一般工作原理以及使這些設備可拉伸的要求。文章深入分析了將傳統的剛性電化學儲能材料轉換為可拉伸形狀因數的各種策略。即，討論了應變工程，剛性島幾何形狀，類纖維幾何形狀和固有拉伸性的策略。每種策略涵蓋了廣泛的材料，包括聚合物，金屬和陶瓷。通過比較這些不同材料策略的電化學性能和應變能力，可以并排比較最有希望的策略，以實現可伸縮的電化學能量存儲。最后一部分包括對可伸縮超級電容器和電池的未來發展和挑戰的展望。

文獻鏈接：

Stretchable electrochemical energy storage devices.

(Chem. Soc. Rev., 2021, DOI:10.1039/d0cs00035c)

香港大學——任詠華

任詠華是香港大學教授，中國科學院院士和美國國家科學院外籍院士。任詠華主要從事無機和金屬有機化學、超分子化學、光物理學和光化學，以及金屬基分子功能材料等方面的研究。

任詠華Nature Reviews Chemistry：金屬絡合物中的電荷轉移過程可實現發光和存儲功能

分子過渡金屬-配體配合物正在成為材料科學中的有用范例。過渡金屬絡合物具有多種金屬d電子構型，氧化態，配位數和幾何形狀，因此它們可以經歷多種電子躍遷。金屬到配體的電荷轉移躍遷及其相關的激發態因其豐富的氧化還原特性和堅固性而特別引人注目。這種化學是由低價金屬中心的合適的選擇和強大的π-受體配體的訪問。對它們的電荷轉移，組裝和結構性質關系進行深入的基本了解對于使能夠合理地設計配合物并調整其特性以達到預期的應用非常重要。除了其吸引人的光收集和光催化應用外，這篇綜述還介紹了過渡金屬絡合物作為磷光有機發光二極管和電阻存儲器件中的材料的使用的最新進展。

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Charge-transfer processes in metal complexes enable luminescence and memory functions.

(Nature Reviews Chemistry, 2020, DOI:10.1038/s41570-020-0199-7)

中國科學技術大學——謝毅

謝毅是中國科學技術大學化學與材料科學學院和合肥微尺度物質科學國家實驗室的教授，是中國科學院院士。

謝毅主要從事無機固體功能材料的制備、結構、理論和性能，以及無機納米材料合成方法學及基于電、聲調制的無機功能固體設計的研究。

謝毅Chem. Soc. Rev.：超薄2D光催化劑在促進CO₂光還原方面的基本原理和挑戰

目前，二氧化碳的光還原具有低的光轉換效率和差的產物選擇性。具有高活性位點，高密度和高均勻度的超薄二維材料可以用作理想模型，以定制決定二氧化碳光轉化效率和產物選擇性的三個關鍵參數。在這篇綜述中，作者總結了具有缺陷水平和中間譜帶的超薄二維半導體以及具有特殊部分占據譜帶的導體所實現的擴展的吸收光譜范圍。此外，作者概述了具有缺陷狀態，表面極化狀態和內置電場的超薄二維半導體所提高的載流子分離效率。文章還概述了由具有平面內異質結構，孤立的單原子和豐富的低配位雙金屬位點的超薄二維半導體誘導的加速氧化還原反應動力學。最后，文章提出了未解決的問題，該問題涉及通過具有雙重或多個活性位點的超薄二維材料將二氧化碳高度選擇性和有效地光轉化為C₂₊產品。

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Fundamentals and challenges of ultrathin 2D photocatalysts in boosting CO₂ photoreduction.

(Chem. Soc. Rev., 2020, DOI:10.1039/d0cs00332h)

吉林大學——于吉紅

于吉紅是吉林大學教授，也是中國科學院院士、發展中國家科學院院士和歐洲科學院外籍院士。于吉紅長期從事無機多孔功能材料的合成與制備化學研究。

于吉紅Chem. Soc. Rev.：單原子合金催化劑的結構分析，電子性能和催化活性

單金屬催化劑，特別是那些含有貴金屬的催化劑，常用于多相催化中，但是它們昂貴，稀少，并且調整其結構和性質的能力仍然受到限制。傳統上，已經代替使用合金催化劑，其以降低的成本增強了電子和化學性能。此外，將單個金屬原子錨定在載體上的方法提供了另一種有效的策略，既可以提高原子效率，也可以提高調整特性的機會。最近，已經開發出單原子合金催化劑，其中一種金屬通過合金鍵合原子地分散在整個催化劑中。這種催化劑將合金催化劑的傳統優勢與單原子催化劑可獲得的定制性能的新特征相結合。這篇綜述將首先概述使用顯微鏡和光譜學工具對單原子合金進行原子級結構分析，例如高角度環形暗場成像-掃描透射電子顯微鏡和擴展X射線吸收精細結構光譜學。接下來，將介紹利用X射線光譜技術和量子計算來理解單原子合金的電子性能的研究進展。將進一步討論單原子合金在一些代表性反應中的催化活性，以證明其結構性質之間的關系。最后，將提出從結構，電子和反應性方面對單原子合金催化劑的未來展望。

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Single-atom alloy catalysts: structural analysis, electronic properties and catalytic activities.

(Chem. Soc. Rev., 2021, DOI:10.1039/d0cs00844c)

中國科學院——吳驪珠

吳驪珠是中國科學院理化技術研究所研究員，也是中國科學院院士。吳驪珠長期從事有機光化學的研究，在有機光化學合成和人工光催化分解水制氫研究中做出系統性創新成果。

吳驪珠Chem. Soc. Rev.：通過人工光合作用激活小分子的半導體納米晶體

在溫和的條件下將小分子（例如H₂O，CO₂，N₂，CH₄和C₆H₆）輕松活化和轉化為太陽能或增值化學品是應對全球能源消耗和日益增長的能源需求的有吸引力的途徑工業原料。與傳統的熱催化或電催化方法相比，光催化方案將光照耀在綠色且低成本的化學鍵中。例如，人工光合作用是將H₂O分解為分子O₂和H₂的有效方法，從而以氫燃料的形式存儲太陽能。由于帶隙，電荷載流子動力學，暴露的活性位點和催化氧化還原活性（通過調整尺寸，組成，形態，表面和/或界面性質）的合理可調性，半導體納米晶體（NCs）成為光誘導的非常有希望的候選者小分子活化，包括H₂O分解，CO₂還原，N₂固定，CH₄轉化和化學鍵形成（例如，S-S，C-C，C-N，C-P，C-O）。在這篇綜述中，作者總結了利用半導體NC通過人工光合作用激活小分子的最新進展，尤其是那些由II–VI和III–V元素組成的NC。此外，作者重點介紹了半導體NC在該領域的內在優勢，并研究了用于大規模和可持續性小分子活化以化學鍵存儲太陽能的原型設備的制造。

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Semiconductor nanocrystals for small molecule activation via artificial photosynthesis.

(Chem. Soc. Rev., 2020, DOI:10.1039/d0cs00930j)

新加坡國立大學——劉斌

劉斌，新加坡國立大學教授，化學與生物分子工程學院系主任，新加坡工程院院士，亞太材料科學院院士，英國皇家化學會會士。同時也是ACS Materials Letters, Advanced Materials and Advanced Functional Materials 等多個雜志的副主編及編委。致力于共軛聚合物發光材料、聚集誘導發光材料等在生物醫學及能源中的應用研究，其成果多次發表在國際一流期刊，h-因子高達82，連續多年榮獲科睿唯安“高被引科學家”稱號。其多項研究成果實現產業化并創立了LuminiCell公司。

劉斌Science Advances：AIEgen偶聯的上轉換納米顆粒通過雙模式ROS激活根除實體瘤

活性氧（ROS）對于調節抗腫瘤免疫反應至關重要，在此反應中氧可誘導免疫原性細胞死亡，促進抗原呈遞并激活免疫細胞。這篇文站報道近紅外（NIR）驅動的免疫刺激劑的發展，該過程基于上轉換納米顆粒與聚集體誘導的發光發光劑（AIEgens）的結合，以整合ROS的免疫學作用，從而增強適應性抗腫瘤免疫反應。瘤內注射的AIEgen上轉換納米顆粒在高功率NIR照射下產生高劑量ROS，從而誘導免疫原性細胞死亡和抗原釋放。這些納米顆粒還可以捕獲釋放的抗原，并將其遞送至淋巴結。在隨后的低功率NIR淋巴結治療后，會產生小劑量的ROS，以通過激活樹突狀細胞進一步觸發有效的T細胞免疫反應，從而防止局部腫瘤復發和遠處的腫瘤生長。在AIEgen偶聯的上轉換納米顆粒上使用雙模泵浦功率可提供強大而可控的平臺，以激活用于腫瘤免疫療法的適應性免疫系統。

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AIEgen-coupled upconversion nanoparticles eradicate solid tumors through dual-mode ROS activation.

(Science Advances, 2020, DOI:10.1126/sciadv.abb2712)

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