8月材料領域優秀成果十大精選

 

　　

 

 

 

　　布里斯托大學Stephen Mann(通訊作者)等人受細胞吞噬作用啟發，制備自驅動的磁性皮克林乳液(MPE)，可以選擇性的攝入硅膠體粒子。攝入膠體粒子后可以選擇性的傳輸和釋放這種水溶性的載體，同時MPE液滴內還可耦合酶活性。這為發展基于膠體的新材料提供了啟示，也為顆粒合成誘導其高度有序行為提供了新型微米尺度的調控方法。

 

　　文獻鏈接：Phagocytosis-inspired behaviour in synthetic protocell communities of compartmentalized colloidal objects(Nature Materials，2017，Doi:10.1038/nmat4916)

 

　　2、Nature Nanotechnology封面：硫酸化糖肽納米結構用以多功能蛋白激活

 

　　

 

 

 

　　美國西北大學Samuel I. Stupp(通訊作者)等人報道了超分子硫酸化的糖肽納米結構，這種糖肽納米結構較自然的硫酸化多糖肝素擴大了骨形態形成蛋白2的信號，可以促進脊柱骨的再生，雖然還遠不及動物體內模型，但這種生物活性的納米結構在未來涉及蛋白質領域的研究中將有著更多應用的可能。

 

　　文獻連接：Sulfated glycopeptide nanostructures for multipotent protein activation(Nature Nanotechnology，2017，Doi:10.1038/nnano.2017.109)

 

　　3、Nature Chemistry封面：聚二茂鎳金屬聚合物

 

　　

 

 

 

　　布里斯托大學Ian Manners(通訊作者)等人利用二茂鎳單體通過開環聚合形成主鏈為聚二茂鎳的金屬聚合物，二茂鎳單體由于其相對較弱的鎳-茂基鍵間的相互作用，可在靜態和動態間相互轉換。同時研究發現，體系在較低濃度、提高溫度或存在有極性溶劑時，會使聚二茂鎳解聚合。合成的這種磁性材料有著數據存儲與檢索的潛在應用。

 

　　文獻鏈接：Main-chain metallopolymers at the static–dynamic boundary based on nickelocene(Nature Chemistry，2017，Doi:10.1038/nchem.2743)

 

　　4、JACS封面：降低共軛聚合物單一、三態能量差的普適性方法

 

　　

 

 

 

　　劍橋大學Andrew J. Musser和Richard H. Friend以及倫敦大學Hugo Bronstein(共同通訊作者)等人介紹了一種用以減少共軛聚合物中單一、三態能量差的普適性方法，利用供體和受體正交連接從而在空間上分離電子和空穴波。這種方法使得共軛聚合物極大減少交換能，促進三重態形成并熱激發延遲熒光，這兩個過程的機制通過激發態π–π*和電荷傳輸態間的混合驅動的。

 

　　文獻鏈接：Synthesis and Exciton Dynamics of Donor-Orthogonal Acceptor Conjugated Polymers: Reducing the Singlet–Triplet Energy Gap(JACS，2017，DOI: 10.1021/jacs.7b03327)

 

　　5、JACS封面：Cu-Oxo簇催化甲烷氧化

 

　　

 

 

 

　　慕尼黑工業大學Johannes A. Lercher(通訊作者)等人利用原子層沉積方法將銅氧化物沉積在MOF NU-1000的金屬節點上，實現了在溫和條件下催化甲烷氧化制備甲醇，對甲烷和甲醇的選擇性達到45-60%。MOF上負載的Cu-oxo是由幾個Cu原子形成的原子簇，在大氣條件下以大約15%的Cu+和85%的Cu2+形成混合態。

 

　　文獻鏈接：Methane Oxidation to Methanol Catalyzed by Cu-Oxo Clusters Stabilized in NU-1000 Metal–Organic Framework(JACS，2017，DOI: 10.1021/jacs.7b02936)

 

　　6、Angew. Chem. Int. Ed. 封面：有機聚光系統中芳烴-全氟芳烴和電荷傳輸間的相互作用

 

　　

 

 

 

　　中科院化學所胡文平研究員(通訊作者)等人通過超分子自組裝合成兩種典型的發光有機共晶芘-八氟萘烷(pyrene-OFN)和芘-四氰苯(pyrene-TCNB)，研究發現兩種共晶因不同的分子間相互作用模式展現出特異的光學性質，分別是芳烴-全氟芳烴(AP)和電荷傳輸(CT)相互作用。而這兩種不同分子間相互作用的競爭關系可以用以制備更加復雜的有機聚光系統。

 

　　文獻鏈接：Competition between Arene–Perfluoroarene and Charge-Transfer Interactions in Organic Light-Harvesting Systems(Angew. Chem. Int. Ed.，2017，DOI: 10.1002/anie.201702084)

 

　　7、Angew. Chem. Int. Ed. 封面：透明中空微米棒用以提高非線性光致發光位選擇性

 

　　

 

 

 

　　香港城市大學Feng Wang(通訊作者)等人通過動力學控制晶體生長過程制備了一維中空微米結構，利用水熱法合成了沿縱軸中空的六邊形NaYbF4微米棒。同時，源于光散射和內壁的反射相互干涉可以實現對穿過微米棒的光密度進行調控。

 

　　文獻鏈接：Crystalline Hollow Microrods for Site-Selective Enhancement of Nonlinear Photoluminescence(Angew. Chem. Int. Ed.，2017，DOI: 10.1002/anie.201703600)

 

　　8、Adv. Mater. 封面：超薄Bi5O7Br納米管光還原N2

 

 

 

 

　　華中農業大學陳浩教授和日本國立材料科學研究所葉金花教授(共同通訊作者)等人首次合成了直徑5 nm的Bi5O7Br納米管，這種材料很強的納米管結構、合適的吸收限并暴露了很多表面位點，有助于提供充足的可見光誘導的氧空位從而實現在純水中將大氣中的N2光還原成NH3。

 

　　文獻鏈接：Light-Switchable Oxygen Vacancies in Ultrafine Bi5O7Br Nanotubes for Boosting Solar-Driven Nitrogen Fixation in Pure Water(Adv. Mater.，2017，DOI: 10.1002/adma.201701774)

 

　　9、Adv. Mater. 封面：高功率轉換效率的WSe2-MoS2 p-n異質結太陽能電池

 

　　

 

 

 

　　國立清華大學Lih-Juann Chen和阿卜杜拉國王科技大學Jr-Hau He(共同通訊作者)等人制備了連續生長的非合金2D單層WSe2-MoS2 p-n異質結，并研究了其光伏特性，在AM 1.5G照明下，材料表現出2.56%的功率轉換效率。大的表面活性面積使得勢壘區完全暴露，導致極佳的全向燈光收集特性，入射角高達75°時，效率僅下降5%。

 

　　文獻鏈接：Single Atomically Sharp Lateral Monolayer p-n Heterojunction Solar Cells with Extraordinarily High Power Conversion Efficiency(Adv. Mater.，2017，DOI: 10.1002/adma.201701168)

 

　　10、Adv. Energy Mater. 封面：單層硅嵌入石墨用以鋰離子電池研究

 

　　

 

 

 

　　韓國蔚山國家科學技術研究所Minseong Ko和Jaephil Cho(共同通訊作者)等人制備了單層Si嵌入石墨/碳混和電極(G/SGC)。并對這些電極在相同條件下與商用材料進行1對1比較。由于SGC與傳統石墨有著很好的兼容性，并且對SGC的結構特征也很好的確定，所以有著潛在的應用前景。這也有助于研究和發展高能鋰離子電池Si基負極材料。