9月材料領域優秀成果十大精選

　　1、Nature Materials封面：碳納米管微腔中激子極化激元的電激發和調諧

　　圣安德魯斯大學Malte C. Gather教授和德國海德堡大學Jana Zaumseil教授(共同通訊)等人設計和構建了與微腔集成、光發射場效應晶體管結合的具有突出光電凈化特性的單壁碳納米管(SWCNTs)。在室溫條件下實現激發極化子的有效電泵浦，電流密度可達到>10 kA cm-2，且在近紅外區域的電致發光(EL)窄帶寬度具有可調諧性(1060 nm-1530 nm)。此外，SWCNTs的熱化-極化子與激子-極化子泵浦率比目前的有機極化子器件高出104倍，可直接通過施加柵電壓控制耦合強度(Rabi分裂)，并且通過激子發射，極化強度提高十倍。該材料與裝置的有力組合為制備碳基的極化子發射器或激光器開拓了一種新的方向。

       文獻鏈接：Electrical pumping and tuning of exciton-polaritons in carbon nanotube microcavities(Nat. Mater. , 2017, DOI: 10.1038/nmat4940)

　　材料牛資訊：Nature Mater.：碳納米管微腔形成電泵浦及實現激子-極化調諧

　　2、Nature Nanotechnology封面：雙層石墨烯中鋰擴散速度快過氯化鈉在液態水中的擴散

　　德國馬克斯-普朗克研究所Jurgen H. Smet(通訊作者)等人開發出雙層石墨烯作為單相混合導體，其表現出比石墨中更快的Li擴散，甚至超過氯化鈉在液態水中的擴散。為了測量Li擴散，開發了片上電化學電池結構，其中迫使Li插層的氧化還原反應僅局限在器件的突起處，使得石墨烯雙層在操作期間不受電解質擾動。在空間位移霍爾探針上進行時間依賴的霍爾測量，以監測石墨烯雙層內的面內Li擴散動力學，并測量高達7×10-5 cm2s-1的擴散系數。

　　文獻鏈接： Ultrafast lithium diffusion in bilayer graphene(Nat. Nanotech. , 2017, DOI: 10.1038/nnano.2017.108)

　　材料牛資訊：Nat. Nanotech.：雙層石墨烯中鋰擴散速度快過氯化鈉在液態水中的擴散

     3、Nature Chemistry封面：高氧化態金屬催化中的配體效應

　　高價金屬如鈦(IV)的催化通過諸如烯烴聚合的反應來影響我們的生活。在任何催化反應中，不僅要優化金屬，還要選擇合適的輔助配體。密歇根州立大學Aaron L. Odom(通訊作者)等人的研究結果表明，從高價鉻中獲取的新的參數可以定量確定輔助配體對催化速率的影響，在某些情況下甚至提供反應機制等信息，以這種方式分析反應可以用于設計更好的催化劑結構。

　　文獻鏈接：Quantifying ligand effects in high-oxidation-state metal catalysis(Nat. Chem., 2017, DOI:10.1038/nchem.2843 )

　　4、JACS封面：通過輻射誘導的表面配體的化學轉化形成膠態無機納米晶體膜

　　在過去幾十年中，膠體無機納米晶體(NCs)，更具體地說，半導體量子點(QDs)已經成為納米科學和納米技術發展的關鍵材料，在諸如光電子和生物技術等非常多的領域中得到應用。意大利理工學院Liberato Manna(通訊作者)等人總結了過去20年來關于NCs薄膜直接平板印刷技術的研究結果，重點介紹了2014年度數據的最新發展情況，并提供了這種技術未來潛在的發展成果。

　文獻鏈接：Writing on Nanocrystals: Patterning Colloidal Inorganic Nanocrystal Films through Irradiation-Induced Chemical Transformations of Surface Ligands(JACS, 2017, DOI:10.1021/jacs.7b05888)

　　5、JACS封面：用于析氧反應的含有硼墨烯亞基的高活性電催化劑

　　開發能夠在大電流密度下正常工作的非貴重析氫電催化劑對于實現水分解技術非常重要。吉林大學Zhu Pinwen、Wei Chen、鄒曉新副教授、新澤西州立大學 Tewodros Asefa(共同通訊)等人提出了一個組合的理論和實驗研究鑒定包含硼墨烯亞基的α相鉬二茂醇(α-MoB2)，其是用于析氫反應(HER)的非貴金屬電催化劑。理論分析表明，與Pt和MoS2基催化劑的表面不同，α-MoB2即使在非常高的氫氣覆蓋范圍內也能保持較高的催化活性，并獲得高密度的有效催化活性位點。

　　文獻鏈接：Highly Active, Nonprecious Electrocatalyst Comprising Borophene Subunits for the Hydrogen Evolution Reaction(JACS, 2017, DOI:10.1021/jacs.7b06337)

　　6、Angew. Chem. Int. Ed. 封面：銻烯量子點合成和應用：作為近紅外光熱劑用于癌癥治療

　　光熱治療(PTT)已經顯示出巨大的癌癥治療潛力。然而，開發具有令人滿意的光熱轉換效率(PTCE)和生物相容性的納米材料(NMs)光熱劑(PTAs)仍然是一個挑戰。深圳大學張晗、哈佛大學Jinjun Shi、Omid C. Farokhzad(共同通訊)等人通過新型液體剝離方法開發了基于二維(2D)銻量子點(AMQDs)的新一代PTAs。具有聚乙二醇(PEG)的AMQDs的表面改性顯著增強生物相容性和生理介質中的穩定性。具有PEG涂層的AMQDs顯示出45.5%的PTCE，其高于許多其它基于NMs的PTAs，例如石墨烯、Au、MoS2和黑磷(BP)。

　　文獻鏈接：Antimonene Quantum Dots: Synthesis and Application as Near-Infrared Photothermal Agents for Effective Cancer Therapy(Angew. Chem. Int. Ed. , 2017, DOI:10.1002/anie.201703657)

　　7、Adv. Mater. 封面：納米多孔材料：一步整合實現可控有機電阻轉變

　　電阻存儲器具有以高密度集成架構縮小到亞納米級的能力，使其成為最有希望的納米電子技術。南京郵電大學儀明東、解令海、黃維院士(共同通訊)等人系統研究了基于廣泛采用的Al /有機/銦錫氧化物(ITO)垂直結構與聚(9-乙烯基咔唑)的電阻轉變(RS)行為。使用原位掃描透射電子顯微鏡(STEM)直接觀察到具有動態間隙區(DGZ)的納米級Al長絲，這表明RS行為與Al和氧空位雙重導電通道組成的拼接長絲的隨機形成相關。可以通過一步積分法引入錐形接觸來抑制細絲形成的隨機性。

　　文獻鏈接：Controllable Organic Resistive Switching Achieved by One-Step Integration of Cone-Shaped Contact(Adv. Mater. , 2017, DOI：10.1002/adma.201701333)

　　8、Adv. Mater. 封面：水分解：具有浮動性和平面緊湊型設計的人造葉片可適用于各種自然環境

　　作為太陽能轉換的有希望的手段，基于光伏(PV)電池的電解技術逐漸引起了科研人員的關注，特別是通過太陽能水分解產生氫氣。浦項科技大學Kijung Yong(通訊作者)等人突出了在各種環境中使用的單片光電解系統(所謂的人造葉片)的設計和功能。獨特設計的人造葉系統通過以緊湊的2D催化結構將上層PV電池與單面電極串聯組合來促進水分解反應。該功能最大限度地提高了太陽能的利用率，并且可以方便地進行回收利用。

　　文獻鏈接：A Highly Versatile and Adaptable Artificial Leaf with Floatability and Planar Compact Design Applicable in Various Natural Environments(Adv. Mater. , 2017, DOI：10.1002/adma.201702431)

　　9、Adv. Mater. 封面：大規模高結晶過渡金屬硫元素單層及其單極n-n異質結器件的熱力學穩定合成

　　過渡金屬硫化物(TMDC)單層由于其獨特的電子和光學性質被認為是原子級電子薄膜的有希望的材料。然而，具有大粒徑的TMDC單層的大面積均勻生長仍然是一個相當大的挑戰。牛津大學SeungNam Cha、Jung Inn Sohn(共同通訊)等人對于使用溶液處理的前體沉積物的大規模和高度結晶的二硫化鉬單層提出了一種簡單而有效的方法。由非常薄的前體層的蒸發引起的低過飽和度在熱力學穩定的環境下顯著降低成核密度，產生均勻且清潔的單層膜和高達500μm的大晶體尺寸。

　　文獻鏈接：Thermodynamically Stable Synthesis of Large-Scale and Highly Crystalline Transition Metal Dichalcogenide Monolayers and their Unipolar n–n Heterojunction Devices(Adv. Mater. , 2017, DOI：10.1002/adma.201702206)

　　10、ACS Nano封面：工程納濾法加速鈀納米線H2傳感器

　　空氣中的氧氣阻礙了鈀基(Pd)H2傳感器(包括Pd納米線)的H2檢測，抑制了空氣相對于N2或Ar的靈敏度和延遲響應/恢復速度。韓國科學技術院Il–Doo Kim、加利福尼亞大學歐文分校Reginald M. Penner(共同通訊)等人描述了H2傳感器的制備，也就是將由Zn金屬-有機框架(MOF)組成的納濾層組裝到Pd NWs上。在Pd NWs上合成了Zn基沸石咪唑骨架(ZIF-8)的多面體顆粒，導致ZIF-8/ Pd NWs雙層H2傳感器的產生。ZIF-8過濾器具有許多微孔(氣體擴散為0.34nm)，其允許動態直徑為0.289nm的氫分子通過，更重要的是，通過ZIF-8膜(Pd NWs@ZIF-8)過濾的Pd NWs降低了H2響應幅度。