#一周國內材料科研#四氧化三鐵納米粒子復合材料助力腫瘤化療評效

【國內周報第40期摘要】：中國科學技術大學與中科院合肥物質科學研究院合力研究出新型鐵磁性納米顆粒，助力腫瘤化療評效；蘇州大學研究團隊發現控制表面反應產物關鍵因素；西安交通大學團隊研究出合成超薄LnSe納米結構新方法；香港理工大學聯手江漢大學聯手研發高效穩定太陽能電池；清華大學研究團隊成功預測鐵磁性YMnO3薄膜生長可行性；華中科技大學讓p型CuInTe2熱電材料熱穩定性更進一步；中國科學技術大學全面解析墻體材料。

【材料牛重點關注】

近日，中國科學技術大學梁高林教授團隊與中科院合肥物質科學研究院合作研究出新型的Fe3O4磁共振納米造影劑，這將大大有助于未來的腫瘤化療評效。

對腫瘤治療而言，腫瘤化療療效的評價是后續治療的重要參考依據，甚至直接決定治療效果。醫學上可以通過檢測Casp3/7以達到監測腫瘤細胞的數量，而要想實現這種檢測核磁共振成像（MRI）是最常用的手段之一。

核磁共振的物理基礎是因為人體不同組織之間、正常組織與該組織中的病變組織之間氫核密度、弛豫時間T1、T2三個參數存在差異。對于T2信號的觀測來說，大磁性納米粒子或聚合物的磁共振性能比超小順磁性氧化鐵（USPIO）納米粒子在橫向馳豫（T2）磁共振成像方面更具優越性，然而由于大磁性納米顆粒不能夠在血液中長時間穩定存在，所以T2信號會出現衰減。

基于此，梁高林教授團隊研究出小尺寸四氧化三鐵納米粒子復合材料，在Cap3/7的作用下，小尺寸顆粒將會聚合成大尺寸磁性納米粒子（如圖所示），從而兼顧成像和在血液中穩定存在兩個方面。同時，合肥物質科學研究院強磁場科學中心研究人員通過小鼠實驗證了該磁性納米粒子對生物體的安全性。

有了這樣的研究成果，相信腫瘤治療將會朝著更加精準、高效、安全的方向進發。

該研究成果已發表在Nano Letters上。

【更多關注】

通過調節反應物的化學計量比控制界面合成過程中的結構變化

在超高真空條件下利用掃描隧道顯微術研究在金（111）晶面上研究1,3,5-三(4-羧基苯基乙炔基)苯和芳香胺的界面偶聯反應。研究團隊在適當的退火溫度下通過熱激發表面化學反應獲得多種產物，包括離散寡聚物和表面共價有機框架。研究團隊通過合成實驗發現反應物的化學計量對表面反應產物至關重要，而這點在之前的研究中鮮有報道。通過這個發現研究團隊成功通過優化反應前驅體的化學計量比制備出二維共價鍵網絡。

該研究成果已發表在ACS Nano上。

西交大團隊研究出合成超薄LnSe納米結構新方法

由于鑭系元素具有特殊的4f電子層結構，因此它在基礎研究和應用中都有著不錯的前景。作為含鑭系元素材料家族中的重要一員，鑭系元素硒化材料（LnSe）因其獨特的結構和性質一直在基礎研究和技術上發展迅速。

來自西安交通大學的研究團隊首次研究出一個基于膠體化學方案合成超薄LnSe納米結構的方法，這種方法不僅簡單而且具有一般性。該方法已成功應用于生成各種各樣的單分散的，超薄LnSe納米結構。包括直徑2.5 nm(三個晶胞單元)和長度為數微米的立方EuSe納米線(NWs)、均化直徑為3nm的立方GdSe納米線和直徑為10納米的立方YSe納米線。此外，該方法還可以用于控制不同形態EuSe納米線的合成。

該研究結果已經發表在CHEMISTRY OF MATERIALS上。

高校聯手開發高效穩定太陽能電池

近些年，隨著氣候逐漸惡劣，潮濕天氣對太陽能電池的使用壽命提出了很大的挑戰。研究在一定濕度環境下能高效穩定存在的太陽能電池一直是人們關注的焦點。

近日，來自香港理工大學研究團隊聯手江漢大學利用硫氰酸鉛為前驅體制備出的鈣鈦礦太陽能電池的平均功率轉換效率達到了13.49%，而且其在大氣相對濕度達到70%時仍能穩定。

該項成果為能在潮濕氛圍中高效穩定存在的太陽能電池研究奠定了基礎。

該研究成果已發表在Nature Communication上。

通過多鐵性YMnO3的氧空位控制其磁性

幾十年來，合成一種單一的多鐵性材料一直是研究熱點，現有的研究也只是主要集中在多鐵性材料的固有特性。

近日，清華大學的研究團隊通過結構特性和磁測量,從理論上預測鐵磁性YMnO3薄膜能夠在c-Al2O3襯底上生長，這說明鐵電和鐵磁共存的屬性可以在YMnO3薄膜上實現。這一發現有很大的實際意義。

該研究成果已發表在Advanced Energy Materials上。

具備電氣和熱傳輸特性的高性能CuInTe2熱電材料

p型CuInTe2熱電材料在工作溫度下具有環保的化學成分和穩定相，這使得人們對它的應用產生了極大的興趣。為了提高它的熱電性能，人們一直致力于研究對其電氣和熱傳輸特性的先進調控。

華中科技大學的研究人員第一次用陰離子P和Pb的替換物調控CuInTe2的電傳輸特性，使其功率因數大幅增強，從而改善了其熱電性能。

相關研究成果發表在Advanced Energy Materials上。

因地制宜的墻體材料

一種高性能的包覆材料是零能耗建筑的基礎和前提。而能耗性能很大程度上取決于熱導率和容積熱容墻兩種熱物性質。盡管之前在這方面已經有許多相關研究，但是這些研究結果并未全面展現出這些性質在一棟建筑中能耗性能的作用。

來自中國科學技術大學的研究團隊首次舉遍所有潛在墻體材料來研究標準房間內能耗性能。這項研究將為科學家開發高性能的墻體材料提供技術路線上的參考。

研究顯示，蓄熱材料和絕緣材料都適合外墻。然而更為重要的發現是，在不同的情況下這些材料的作用地位是不同的：材料的熱導率相對較高時，蓄熱材料將起到主要作用，相反當導電率相對較低時保溫材料則占據主導地位。相較于外部墻體材料，內墻對材料能量性能的要求就沒有那么高了，內墻需要的是具有高導熱系數的蓄熱材料。當然，氣候條件也是墻體材料必須考慮的因素。

該研究成果已發表在Scientific Reports上。

以上我們列舉的僅為過去一周內（4.1-4.7）我國先進材料研究的最新進展的代表。整理過程中難免存在疏忽，還望各位讀者諒解并誠摯歡迎大家提出意見/建議，或推薦最新的國內材料研究新聞線索給我們：tougao@cailiaoren.com。

本期周報由國內材料周報小組吳玫、王金志撰寫，材料牛編輯整理。