Adv. Mater.最新文獻快訊專題（8.10更新）
本期專題跟蹤了Advanced Materials于2016年8月10日見刊的全部文獻，并做部分圖文導讀，相關文獻資源網頁已上傳，點我下載。
本期Advanced Materials 共更新文獻30篇，全部為材料相關，其中中國作者文章14篇【香港中文大學（1），西安交通大學（1），中科院生化工程國家重點實驗室（1），華中科技大學（1），清華大學（1），北京大學（1），廈門大學（1），復旦大學（1），南京理工大學（1），浙江大學（1），中國科學院金屬研究所（1），國家納米科學中心（2），中國科學院長春應用化學研究所（1）】，文章主要涉及仿生材料，太陽能電池，柔性超級電容器，取向等離子體特性，柔性電子器件等，在此選取所有中國作者文章及部分國外作者文章報導快訊。
1.封面文章 仿生材料：微納制造仿生材料，模擬自然結構的方法綜述
美國德州農工大學的Chaoqun Zhang和Jaime C. Grunlan等從化學組成，材料結構，以及與力學特征和功能有重點關聯的機理的角度對一部分自然界存在的天然材料進行分析，并對結構類、黏貼類、超疏水類和光學類四種仿生材料的仿生對象進行具體描述。文末提出了仿生材料現存的問題，并對優化仿生材料制備方法進行了討論。
珍珠貝的組成和增韌機理
?2.封面內頁 香港中文大學金納米碗：具體取向等離子體特性的膠狀金納米碗
香港中文大學的王建芳等在納米八面體PbS上通過單點啟動金沉積法，然后選擇性刻蝕掉PbS合成了金納米碗結構。在平面基底上，它們擁有很強的磁等離子體共振性能以及顯著的取向等離子體特性，還可以有效地將垂直方向（s）偏振光注入到基底和金納米碗的交界區域。
金納米碗合成過程及形貌表征、能帶圖等
3.封底內頁 單層金屬銻烯：室溫條件下的高穩定性單層銻烯的機械分離
西班牙馬德里自治學院的Julio Gómez-Herrero及Félix Zamora等發現通過機械剝離獲得的單層銻烯在室溫下具有很好的穩定性（放置幾個月），甚至在水中也很穩定。密度泛函理論證明了實驗的可靠性以及預測其電子能隙為1 eV，這體現了其在光電子器件中能夠獲得廣泛應用的潛力。
單層銻烯的光學照片及AFM圖
4.封底文章 西安交通大學：柔性電子器件——膨脹可控斷裂法制備納米電極
西安交通大學王文君和邵金友等人采用膨脹可控斷裂法在平整柔性基板上制備納米間隙電極。通過控制有機溶劑溶脹聚合物基板，精確斷裂微米電極頸縮區，得到可調諧寬度的電極對。將其應用于紫外光電探測器表現出對紫外光照具有很高的響應度（2.2 × 107 A W?1）和外量子效率（7.5 × 109%）。
納米間隙電極制備示意圖
?5.電介質：合理共設計聚合物電解質用于能源存儲
近日，康涅狄格大學的Arun Mannodi-Kanakkithodi 提出了共同設計的概念。他指出共同設計可以制備出超出現今標準的聚合物電介質，通過這個方法已經制備出新的有機聚合物電介質，如聚脲、聚硫脲、聚酰亞胺等。研究人員將CH2, CO, NH, C6H4,C4H2S, CS,和 O7種材料進行不同的組合，制備出了一系列新型聚合物電介質，并對這些材料進行了表征。這套設計方法的提出為研究人員對新材料的制備提供了新思路。
共同設計方法的步驟
?6.河北大學&中科院生化工程國家實驗室可追蹤納米顆粒：小干涉RNA及擁有暫時釋放能力的維生素A酸的可追蹤粒子傳遞用以控制阿爾茨海默病治療的干細胞分化
河北大學的張金超及中科院生化工程國家實驗室的張欣等利用納米顆粒可有效控制用以治療阿爾茨海默病神經中的神經干細胞的分化。這種對納米顆粒的處理有效地減少了神經元的丟失，恢復了部分老鼠的記憶。另外，該系統還可以實時檢測移植部位以及干細胞，這有望被用于阿爾茨海默病患者的治療。
可追蹤的納米顆粒示意圖
7.華中科技大學超級電容器：三氧化鉬作為柔性透明納米紙超級電容器
華中科技大學周軍和加利福尼亞大學Yat Li等人通過改良水熱法成功制備分散均勻的超長（200 um）三氧化鉬納米帶，并將其組裝成柔性透明三氧化鉬納米紙。其獨特的3D結構和超薄的納米紙大大減小離子和電子傳輸距離，顯著提升電化學性能。
柔性透明三氧化鉬納米紙實物圖
8.滲透多孔聚合物；柔性鋰硫電池電極
近日，喬治亞理工學院的Feixiang Wu報道了一種制備柔性獨立低成本的電極材料制作方法。將無毒環保的Li2S作為活性材料，利用自然界中大量存在的生物高聚物纖維素作為多孔聚合物能，該方法通過多層電極材料堆疊的來獲得較高的載荷容量，同時仍能保持器件柔性，為先進柔性儲能器件的發展提供技術支持。
柔性電極工藝路線
9.高遷移率有機半導體：電致發光及去耦合電荷傳輸性質
近日，劍橋大學的David J. Harkin等人利用能量共振轉移法（RET）將電致發光材料從高遷移率聚合物和近場紅外染料低聚物中分離。通過采用合適的能量遴選出合適的給受體組合，在增強能量傳輸效率的同時盡可能不影響充電載體的遷移。David J. Harkin表示這種方法不僅可以增強外量子效率而且不會對電流密度以及場效應造成影響。
IDTBT和SQ3的結構、光譜圖
10.清華大學量子反常霍爾效應：磁拓撲絕緣體薄膜的反常霍爾效應對于厚度的依賴關系
清華大學的王亞愚及何珂等研究了Cr摻雜的(Bi,Sb)2Te3磁拓撲絕緣體薄膜的反常霍爾效應，展示了該效應是如何由表面態，能帶彎曲以及鐵磁交換能的相互作用實現的。鐵磁性中的同質性是高溫反常霍爾效應最關鍵的因素。
低磁場下的反常霍爾效應與厚度的依賴關系
11.北京大學MOF：來自金屬有機框架的多孔蜂窩狀納米結構作為高效電催化還原氧的免貴金屬催化劑
北京大學的鄒如強及日本先進工業科學和技術研究院的Qiang Xu等利用金屬有機框架（MOF）合理構筑了蜂窩煤狀的多孔碳結構。該結構具有高致密度的活性位點，從而通過增加反應活性位點以及氣體吸附質量顯著提高電催化性能，實現與Pt類似的氧還原性能。
MOF衍生的蜂窩煤納米結構制備流程圖
12.化學氣相沉積：中性空穴傳輸聚合物的化學氣相沉積氧化以提高太陽能電池的效率和壽命
麻省理工學院的Karen K. Gleason等首次通過將Cl摻雜聚合物（3,4-dimethoxythiophene）薄膜在有機太陽能電池通過真空聚合物蒸氣印刷技術實現中性空穴傳輸聚合物的概念，。由于這種新穎的聚合物的中立性，高的透明度，良好的導電性，和適當的能量水平，太陽能電池的效率和壽命顯著提高。
oCVD反應裝置原理圖及PDMT薄膜的合成路徑
13.復旦大學納米復合材料：利用高效的上轉化納米復合材料實現增強的光聲/發光/磁共振
廈門大學的任磊及聶立銘等發現一種釓摻雜的多層上轉化納米顆粒在800 nm波長下的激發比980 nm下的熒光強度有十倍的增強。這種納米配方擁有優異的光聲/發光/磁共振多模成像特性，使得腫瘤形貌和微血管分布的可視化達到一個新的水平。
動物的深層次影像原理圖
14.鋅空氣電池：通過形態模擬人發陣列的柔性鋅空氣電池
滑鐵盧大學的Zhongwei Chen等通過模擬人發陣列制備了一種鋅空氣電池可充放電式的納米空氣電極。在氮摻雜碳納米管中的介孔氧化鈷納米花瓣的頭發狀陣列直接生長在不銹鋼網。該電極具有靈活性并提升了電池性能，同時充分體現了柔性可充電鋅-空氣電池在實際應用中的優勢。
Co3O4 -NCNT/SS空氣電極示意圖
15.復旦大學柔性超級電容器：制備微型超級電容器的新切片技術
A Novel Slicing Method for Thin Supercapacitors （Adv. Mater. 2016，DOI:?10.1002/adma.201600506）
復旦大學的Hao Sun和Huisheng Peng等發明了一種切片法實現低成本、獨立可調地制備微型超級電容器，這種方法能夠調整超級電容器的厚度，保證制備的一致性和體積的緊湊性。所得超級電容器比電容高達248.8 F g?1 (150.8 F cm?3)，這種方法可以推廣到其他儲能器件的制備上。
切片法制備超級電容器的示意圖
16.南京工業大學電催化劑：鈣鈦礦電催化劑實現有效產氫
佐治亞理工學院的Meilin Liu及南京工業大學的邵宗平等首次實現鈣鈦礦氧化物在堿溶液中作為電催化劑實現產氫。位點鐠摻雜摻雜Pr0.5(Ba0.5Sr0.5)0.5Co0.8Fe0.2O3–δ相比于?Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3–δ實現了顯著增強的穩定性，也比許多發展成熟的塊體/納米顆粒非貴金屬材料優異。這些優異的產氫性能來源于表面電子結構的調節以及鐠摻雜。
鈣鈦礦氧化物作為電催化劑示意圖
17.浙江大學：采用全尺度協同缺陷工程制備高性能石墨烯纖維（GFs）
浙江大學高超等首次提出全尺度協同缺陷工程策略，從原子尺度到宏觀尺度上降低GFs層狀結構中所有的缺陷，規模化制備超高剛度（282 GPa）和抗拉強度（1.45 GPa），并兼具高導電性（0.8 × 106 S m?1）和高載流量（2.3 × 1010 A m?2）的GFs。
GFs的全尺度協同缺陷工程改善結構中所有的缺陷
18.中科院金屬研究所光催化：選擇性斷裂氫鍵實現氮化碳的有效可見光催化
中科院金屬研究所的劉崗等人通過選擇性地斷裂石墨氮化碳的氫鍵實現優異的性能，包括增加的帶尾接近于帶邊緣以及創造了充足的空隙。這些特性可以同時增強光催化中的三個基本過程，這給這種氮化碳帶來了十倍增強的光催化產氫的活性。
光催化活性位點的觀察
19.鈣鈦礦太陽能電池：用高結晶度的SnO2納米晶作為強大的電子傳輸層反鈣鈦礦太陽能電池的提高效率和穩定性
華盛頓大學的Alex K.-Y. Jen等利用高結晶度的SnO2作為高性能鈣鈦礦太陽能電池穩定的電子傳輸層。受益于SnO2的高結晶度，較厚的SnO2電子傳輸層（≈120 nm）表現出優異的電子傳輸性能，能量轉化效率（PCE）達18.8%，并且在最初PCE 的90%可以在約70%相對濕度的環境下貯藏保留超30 d。
SnO2的XRD及電鏡表征
20.國家納米科學中心：晶面可控的Co3O4六角納米片能夠高效利用可見光固定CO2
國家納米科學中心的高超等研究制備了一種晶面可控暴露的Co3O4六角納米片，用以在可見光下高效還原固定CO2。密度泛函理論（DFT）的計算表明這是一種性能非常優越的多相催化劑。該催化劑在乙腈/水溶液里中，4 h的CO平均產量高達2003 μmol h-1，主反應選擇性高達77.1%。
六角形納米片的形貌和結構分析
21.聚合物太陽能電池：陷阱填充千分濃度的F4-TCNQ以提高聚合物太陽能電池的填充因子
多倫多大學Dwight S. Seferos等發現有機半導體中的內在陷阱可以通過陷阱填充F4-TCNQ消除。光伏測試表明，具有每千分濃度F4-TCNQ的設備由于填充因子的提高能表現出比控制裝置更好的性能。該研究小組還進一步的研究證實了這一陷阱填充途徑，并證明了這一發現的一般性質。
PBDTTT-EFT、F4-TCNQ、 PC 71 BM的化學結構和能級示意圖
22.國家納米中心晶體管：邊沿接觸的外延生長PbS納米盤和石墨烯異質節用于高性能光電晶體管
High-Performance Phototransistor of Epitaxial PbS Nanoplate-Graphene Heterostructure with Edge Contact（Adv. Mater. 2016，DOI:?10.1002/adma.201601071）
國家納米中心的何軍等制備的外延生長PbS納米盤及石墨烯異質節實現了快速的紅外響應 (上升時間 = 24 ms)及超高的光導增益 (108)。通過實驗與密度泛函理論的結合發現，單晶的PbS納米盤通過強的化學雜交與石墨烯邊緣共價結合，提供了快速的載流子傳輸通道。
外延PbS的快速超高增益
23.中科院長春應用化學研究所：基于雙B←N橋聯的聯吡啶（BNBP）單元的高效聚合物太陽能電池聚合物受體
中科院長春應用化學研究所的劉俊和竇傳冬等提出了一種以雙B←N橋聯的聯吡啶為基本單元的聚合物受體。所有基于該新型受體的聚合物太陽能電池的能量轉換效率高達6.26%且光子能量損失只有0.51 eV。
P-BNBP-fBT的合成路線和化學結構及優化后的P-BNBP-fBT模型化合物示意圖
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