頂刊封面: 6月材料領域優秀成果十大精選

6月過去，小編們也籌備了一頓豐盛的科技大餐，一為瞻仰頂刊材料領域優秀科技成果，二為辭別上半年的勞苦，再接再厲，新的一月繼續奮戰哦！

1、Nature Nanotechnology封面: 層間距可控的氧化石墨烯離子篩分膜

英國曼徹斯特大學Rahul R. Nair教授（通訊作者，諾貝爾獎得主Geim教授團隊）的課題組提出經不同濕度處理后，GO膜的層間距在0.64-0.98 nm范圍內可控。通過將這樣宏觀厚度為100 μm的GO膜進行環氧樹脂封裝實現物理限制，能夠有效抑制GO膜在水中的溶脹，從而精確控制離子篩分，實現對NaCl 97%的截留率。更小的通道尺寸使離子滲透速率以指數形式降低，但水分子的傳質速度并沒有較大影響，這歸因于水分子在石墨烯毛細通道中較低的能量勢壘。值得注意的是，本文中由于物理封裝GO膜的條件限制，實驗測試過程并不是傳統意義上的“平板膜”滲透方式，而是以100 μm厚的膜截面為截留平面所進行的“截面二維通道”滲透方式。

文獻鏈接：Tunable sieving of ions using graphene oxide membranes（Nature Nanotechnology，2017，DOI:10.1038/nnano.2017.21）

材料牛資訊詳戳：Nature子刊：諾獎得主Geim團隊-層間距可控的氧化石墨烯離子篩分膜

2、Nature Materials封面:?揭秘體內對外來生物材料的響應機制

麻省理工學院Daniel G. Anderson（通訊作者）等人通過研究動物對植入體內的不同類型生物材料的先天和后天的免疫應答效應，確定集落刺激因子-1受體（CSF1R）為對外來物響應的重要媒介和抗纖維化的可能靶體。并發現CSF1R的量隨著多種生物材料（如陶瓷、聚合物、水凝膠）的植入顯著增加。因此，提出靶向CSF1R是對纖維化抑制更具選擇性的方法，可以提高生物材料的生物相容性而無需擴寬免疫抑制范圍。

文獻鏈接：Colony stimulating factor-1 receptor is a central component of the foreign body response to biomaterial implants in rodents and non-human primates（Nature Materials，2017，DOI: 10.1038/nmat4866）

3、Adv. Mater.?封面:?雙碳殼層包覆硅納米顆粒提高鋰離子電池性能

中國科學技術大學余彥教授（通訊作者）等人將雙碳殼理念引入鋰離子電池中，來解決在電池循環過程中硅納米顆粒體積改變和SEI膜不穩定帶來的材料嚴重粉碎的問題。利用雙碳殼將硅納米顆粒包覆，不僅給顆粒體積改變提供了空間，還能穩定SEI層，同時內殼的空間成為體積改變的緩沖區，并減輕來自碳殼的機械應力。這種結構的電極材料表現出很好的倍率性能和循環性能，可以應用在其他具有大體積改變的材料中。

文獻鏈接：Dual-Functionalized Double Carbon Shells Coated Silicon Nanoparticles for High Performance Lithium-Ion Batteries（Adv. Mater.，2017，DOI: 10.1002/adma.201605650）

4、Adv. Mater.?封面:?分子修飾制備單壁碳納米管納米晶體管

格羅寧根大學Maria A. Loi（通訊作者）等人報道了利用具半導體特性的單壁碳納米管通過化學自組裝法制備碳納米管場效應晶體管。將碳納米管上進行分子修飾，并將聚合物側鏈功能化使其攜帶硫醇官能團后，實現化學自組裝并使碳納米管分布在金電極上。所制備的晶體管具有優異的性能，并且硫醇官能團能穩定的錨定在基底上，有效抵抗有機溶液中超聲的擾動。

文獻鏈接：On-Chip Chemical Self-Assembly of Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotubes (SWNTs): Toward Robust and Scale Invariant SWNTs Transistors（Adv. Mater.，2017，DOI: 10.1002/adma.201606757）

5、Adv. Mater.?封面:?具多重機械特性響應的水凝膠

河南理工大學陳強和阿克倫大學Jie Zheng（共同通訊作者）等人設計了一種新型的膠束共聚合的方法將高度疏水的螺吡喃（SP）包入高度親水的聚合物網絡中，形成一種SP交聯的聚（丙烯酰胺-co-丙烯酸甲酯）水凝膠。這種水凝膠可以通過顏色變化以及機械性質反映出SP誘導的、可逆、多重力學響應的性質。這種新型的水凝膠可以應用于力學特性介導的傳感、圖像和顯示等多種領域。

文獻鏈接：A Novel Design of Multi-Mechanoresponsive and Mechanically Strong Hydrogels（Adv. Mater.，2017，DOI: 10.1002/adma.201606900）

6、Angew. Chem. Int. Ed.?封面:?親鋰導電骨架調控金屬鋰形核

清華大學張強（通訊作者）研究團隊采用氮摻雜石墨烯（NG）作為三維導電骨架用于電池電極中，這種三維導電骨架結合石墨烯材料高比表面積的優點，引入摻氮位點提升材料的親鋰性，降低金屬鋰沉積阻力，增多成核位點，從而實現電極的無枝晶生長，使得電池的庫侖效率保持98%以上至200圈左右。

文獻鏈接：Lithiophilic Sites in Doped Graphene Guide Uniform Lithium Nucleation for Dendrite-Free Lithium Metal Anodes（Angew. Chem. Int. Ed.，2017，doi: 10.1002/anie.201702099）

材料牛資訊詳戳：清華大學張強Angew. Chem. Int. Ed.: 親鋰導電骨架調控金屬鋰形核

7、Angew. Chem. Int. Ed.?封面:?Ni₃S₂高效催化甲酸鹽燃料電池ORR

麻省理工學院Yogesh Surendranath（通訊作者）等人報道了一種硫化物Ni₃S₂可在甲酸鹽中，高選擇性的催化ORR。同時將其作為陰極與Pd/C陽極結合制備無膜、室溫工作的甲酸鹽燃料電池可在中性環境下運行。這種概念電池在開路電壓大約0.7 V時的最大功率超過1 mW cm^-2，顯著優于無選擇性的Pt陰極。

文獻鏈接：A Membrane-Free Neutral pH Formate Fuel Cell Enabled by a Selective Nickel Sulfide Oxygen Reduction Catalyst（Angew. Chem. Int. Ed.，2017，DOI: 10.1002/anie.201702578）

8、Adv. Energy Mater.?封面:?基于非富勒烯電子受體提高三元聚合物太陽能電池性能

華南理工大學黃飛教授和應磊副教授（共同通訊作者）等人研制出一種新型的非富勒烯電子受體（NFA），可以通過能力傳輸的疊加顯著提高聚合物太陽能電池的性能。將其作為第三組分應用在聚合物太陽能電池中，提高了光伏性能，表現出更短的電荷載流子傳輸時間，提高了功率轉換效率，達到8.11%。

文獻鏈接：Improved Performance of Ternary Polymer Solar Cells Based on A Nonfullerene Electron Cascade Acceptor（Adv. Energy Mater.，2017，DOI: 10.1002/aenm.201602127）

9、Adv. Funct. Mater.?封面:?TiO₂/Pt納米管-實現高效納米催化火箭

復旦大學梅永豐教授、哈爾濱工業大學李隆球教授和加州大學圣地亞哥分校Joseph Wang（共同通訊作者）將前段共聚物和原子層沉積結合應用于制備圓片尺寸的超微同軸TiO₂/Pt納米管，作為納米催化火箭。該納米催化火箭長度低于150 nm，管狀反應器尺寸僅20 nm，是目前所報道的最小的人造納米催化火箭。內層Pt的高催化活性與極小的納米反應器限域結合，實現高效的推動力。

文獻鏈接：Nanoconfined Atomic Layer Deposition of TiO₂/Pt Nanotubes: Toward Ultrasmall Highly Efficient Catalytic Nanorockets（Adv. Funct. Mater.，2017，DOI: 10.1002/adfm.201700598）

10、Small封面:?柔性MoTe₂/石墨烯異質結光電探測器

蘇州大學鮑橋梁教授（通訊作者）等人報道了一個高效的柔性MoTe₂/石墨烯異質結光電探測器，可應用在近紅外光探測。所制備的光電探測器在1064 nm波長處可達到最高響應約970.82 A W^-1，同時具有寬波段光電探測（可見光-1064 nm）。在1064 nm波長處該設備表現出的響應度，較商用光電二極管高出1000多倍。

文獻鏈接：Near-Infrared Photodetectors Based on MoTe₂/Graphene Heterostructure with High Responsivity and Flexibility（Small，2017，DOI: 10.1002/smll.201700268）

本文由材料人學術組大黑天供稿，材料牛編輯整理。

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