Science/Nature最新文獻快訊專題-8.5更新

本期專題跟蹤了Nature和Science分別于2016年8月3日和5日見刊的所有材料相關文獻并做圖文導讀，兩刊共更新43篇文章，其中學術類文章20篇，材料相關共8篇，文章分別涉及磷酸鐵鋰、催化以及形狀記憶合金等方向。相關文獻資源網友已上傳到材料人論壇，點我跳轉（微信讀者請點擊閱讀原文）。

1、Science-磷酸鐵鋰：原位X射線顯微成像平臺研究Li_xFePO₄中Li的運動和成分變化機理

Origin and hysteresis of lithium compositional spatiodynamics within battery primary particles（Science, 2016,DOI: 10.1126/science.aaf4914）

原位X射線顯微成像平臺和相應測試表征

斯坦福大學Jongwoo Lim和Yiyang Li等利用原位X射線顯微成像平臺探究Li_xFePO₄中Li成分和插入速率的變化。研究表明，速率和成分在速率和成分在納米級空間的變化可以控制亞微顆粒長度范圍的鋰化反應路徑。

2、Science-催化：共離子膜催化反應器中甲烷直接轉化為芳烴

Direct conversion of methane to aromatics in a catalytic co-ionic membrane reactor（Science, 2016, DOI: 10.1126/science.aag0274）

電流控制的共離子膜反應器示意圖

挪威科學家J. M. Serra和C. Kj?lsethi等將具有質子和氧化離子電導率的電化學 BaZrO₃ 基膜與甲烷無氧芳構化（MDA）反應器融合，結果使芳香烴產量增加并提高了催化劑穩定性。

3、Science-金屬量子簇：超分子網格形成的穩定準分子結構

Permanent excimer superstructures by supramolecular networking of metal quantum clusters（Science, 2016, DOI: 10.1126/science.aaf4924）

細胞成像和用Au-pXs做氧自由基ROS

意大利米蘭比可卡大學的Beatriz Santiago-Gonzalez和Angelo Monguzzi等人利用金屬量子簇的獨特結構制備穩定的類準分子膠體結構，其由基態無相互作用金核以及配位封端劑之間的氫鍵網絡組成。這種結構克服了單粒子應用中準分子固有的局限性。

4、Science-石墨烯：調控范德華異質結構中狄拉克電子的能谷和手性量子態

Tuning the valley and chiral quantum state of Dirac electrons in van der Waals heterostructures（Science, 2016, DOI: 10.1126/science.aaf4924）

結構示意圖、能帶結構和波函數的手性合成

曼徹斯特大學I. Fal'ko、K. S. Novoselov 和A. Mishchenko等人直接觀察和操控兩個幾乎完全排列整齊石墨烯晶體間電子隧穿中的手性和贗極化，并利用平面內強磁場表征手性電子態。

5、Science-拓撲關系：常規晶體中的非常規準粒子

Beyond Dirac and Weyl fermions: Unconventional quasiparticles in conventional crystals（Science, 2016, DOI：10.1126/science.aaf5037）

費米能級附近擁有三層費米子的材料能級結構圖

量子理論中，費米子分三類：馬約拉納、外爾、狄拉克。普林斯頓大學Barry Bradlyn等學者實驗表明固態體系中以上分類并不全面，進而發現了免費米子激發的其他幾種類型晶體對稱性。

6、Science：鎳鈦形狀記憶合金：拉伸載荷下的局部變形晶粒分析

Grain-resolved analysis of localized deformation in nickel-titanium wire under tensile load（Science, 2016, DOI：10.1126/science.aad6700）

原位3D-XRD實驗圖

捷克科學院P. Sedmák等學者使用三維同步加速器X射線衍射技術圖像記錄預應變鎳鈦金屬絲內奧氏體晶粒的彈性應變和應力，分辨率為千分尺范圍。實驗發現，? 奧氏體晶粒中局部應力會先于界面處前錐體形狀（馬氏體轉變開始的地方）改變，進而建立了金屬線單個晶粒內應力到連續統一的宏觀界面應力場的交叉。

7、Nature-催化：納米金尖端電極電催化CO₂還原

Enhanced electrocatalytic CO₂ reduction via field-induced reagent concentration（Nature, 2016, DOI:10.1038/nature19060）

電極尖端表面磁場、K⁺離子濃度和電流密度

加拿大多倫多大學Edward H. Sargent等學者揭示了納米電極制備過程，通過施加超低的過電位形成局部高電場，提高電解質陽離子濃度進而提高CO₂濃度（接近活性CO₂還原反應表面）。模擬結果表明：金屬納米尖端電極上的電場比準平面電極高10倍，并且納米金尖端電極會形成磁場誘導試劑濃度效應，在-0.35V條件下電催化CO₂還原，幾何電流密度可達22mA/cm²(0.24V過電位）。

8、Nature：從原油中提取的與類金剛石結構類似的Mo（V）N_x-Cu（Ni）耐摩擦固體潤滑膜

Carbon-based tribofilms from lubricating oils（Nature, 2016,DOI:?10.1038/nature18948）

由分子反應動力學模擬推演出的耐摩擦MoNx-Cu膜原子尺度形成機制

固體潤滑膜在運動部件之間起到滑動接觸的作用，這取決于潤滑物質抗摩擦添加劑（通常是二烷基二硫代磷酸鋅）的功效。減小摩擦和磨損仍然是一個挑戰，目前的一些研究是通過添加無機納米粒子和離子液體來改善潤滑物質的抗摩擦磨損性能。美國阿貢國家實驗室Ali Erdemir等學者介紹了從活化催化納米尺度原油分子中分離萃取碳基耐摩擦固體膜的方法。他們研究了摻Mo或者摻V,含Cu或者含Ni催化劑的氮化物。Mo（V）Nx-Cu（Ni）耐摩擦膜與類金剛石的結構類似。球盤磨損試驗法表明，在施壓1.3Gpa下，Mo（V）Nx-Cu（Ni）耐摩擦膜幾乎無任何磨損并且比二烷基二硫代磷酸鋅形成的潤滑膜具有更低的摩擦系數。

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