1.Adv.Funct.Mater.: 氧化石墨烯新型納米復(fù)合材料

近日，來自日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所的Zheng-Ming Wang教授（通訊作者）報(bào)道了一種含有石墨烯氧化物(GO)和周期性介孔二氧化硅(PMS)的三明治型納米復(fù)合材料，并首次用同步輻射原位小角度X射線散射測量證實(shí)了GO和表面活性劑混合物中尺度有序結(jié)構(gòu)的存在。納米復(fù)合材料中PMS的通道深度和孔壁成熟度受硅酸四乙酯水解反應(yīng)時(shí)間的控制。通過改變烷基三甲基銨(CnTA +)模板的鏈長, 孔徑可以而在1-5nm的范圍內(nèi)變化，并且所有樣品都具有高比表面積。作者成功地從GO和PMS中構(gòu)建了一種新型的納米復(fù)合結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)具有均勻的孔隙、大的比表面積和孔體積，在吸附和催化劑領(lǐng)域具有更為廣闊的前景。

文獻(xiàn)鏈接：Sandwich-Type Nanocomposite of Reduced Graphene Oxide and Periodic Mesoporous Silica with Vertically Aligned Mesochannels of Tunable Pore Depth and Size(Adv.Funct.Mater., 2017, DOI:10.1002/adfm.201704066)

2.Adv.Funct.Mater.: 協(xié)同配體對混合納米結(jié)構(gòu)合成的影響機(jī)理研究

混合納米結(jié)構(gòu)(HN)材料，其設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于對選擇混合形成原理的理解，這不僅涉及到納米顆粒的尺寸與形狀，還關(guān)系到表面配體的界面現(xiàn)象。近日，哈爾濱工業(yè)大學(xué)楊明教授（通訊作者）報(bào)道了HN的形成機(jī)理，過組合實(shí)驗(yàn)和理論研究系統(tǒng)地解釋了HN形成中復(fù)雜的配體作用，成功建立了化學(xué)轉(zhuǎn)化過程中分子水平組織與納米尺度定位的聯(lián)系。研究結(jié)果表明，兩種“短”配體（檸檬酸鹽和沒食子酸）的存在可以誘導(dǎo)具有不同大小的Ag和CdxAg2-xS發(fā)生硫化作用來促使異二聚體的不斷形成;相比之下，當(dāng)僅存在檸檬酸鹽或沒食子酸時(shí)，形成核-殼結(jié)構(gòu)或偏心芯-殼結(jié)構(gòu)。

文獻(xiàn)鏈接:From Molecular-Level Organization to Nanoscale Positioning: Synergetic Ligand Effect on the Synthesis of Hybrid Nanostructures(Adv.Funct.Mater., 2017, DOI:10.1002/adfm.201703006）

3.Adv.Funct.Mater.: 耐疲勞生物石墨烯納米復(fù)合材料

近日，北京航空航天大學(xué)程群峰（通訊作者）報(bào)道了一種生物石墨烯復(fù)合材料(BGBN), 通過引入第二相誘導(dǎo)各種裂紋抑制機(jī)制，如裂紋釘扎，塑性變形，裂紋偏轉(zhuǎn)和裂紋橋接等，可以顯著提高石墨烯復(fù)合材料的抗疲勞性能。天然珍珠母由于在多個(gè)尺度上的復(fù)雜界面結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的斷裂韌性，因而可以有效抑制納米片平行和垂直方向上的裂紋擴(kuò)展。此外，BGBN還表現(xiàn)出優(yōu)異的導(dǎo)電性，這為光電器件，超級電容器，納米發(fā)生器和致動器等柔性電子器件的應(yīng)用提供了廣闊的前景。

文獻(xiàn)鏈接:Fatigue-Resistant Bioinspired Graphene-Based Nanocomposites(Adv.Funct.Mater., 2017, DOI:10.1002/adfm.201703459)

4.JACS: 金-鐵核殼結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量活性的二氧化碳還原

近日，來自哈爾濱工業(yè)大學(xué)的王志江副教授和加州理工學(xué)院的William A. Goddard教授（共同通訊作者）報(bào)道了一種具有金-鐵核殼結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合材料，能有效提高二氧化碳還原反應(yīng)的質(zhì)量活性。理論計(jì)算表明，與純金相比，金-鐵復(fù)合材料對應(yīng)的反應(yīng)中間體（-COOH）形成能更低，因此富有催化潛力。實(shí)驗(yàn)證明，在-0.4V條件下，金-鐵核殼結(jié)構(gòu)能將二氧化碳幾乎全部轉(zhuǎn)變?yōu)镃O，極大地抑制了HER副反應(yīng)的發(fā)生。此外這種復(fù)合材料的質(zhì)量活性高達(dá)48.2 mA/mg，比純金催化劑高了近100倍。

文獻(xiàn)鏈接：Ultrahigh Mass Activity for Carbon Dioxide Reduction Enabled by Gold–Iron Core–Shell Nanoparticles(JACS, 2017, DOI:10.1021/jacs.7b09251)

5.ACS Nano: 多重圖案納米球刻蝕制備周期性3D分層納米結(jié)構(gòu)

3D可控的分層納米結(jié)構(gòu)在電子、生物、光學(xué)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，但是其可擴(kuò)展制備仍然面臨巨大挑戰(zhàn)。近日，美國加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)的Paul S. Weiss (通訊作者)等人提出了一種制備周期性3D分層納米結(jié)構(gòu)的通用方法——多重圖案納米球刻蝕(MP-NSL)，具有優(yōu)秀的可擴(kuò)展性和可調(diào)控性。MP-NSL用于周期性垂直陣列狀Si納米管的制備，可以實(shí)現(xiàn)3D納米尺度的控制，包括內(nèi)/外徑、高度/孔深度、坡度等；該方法也可以擴(kuò)展到其他周期性3D分層雜化納米結(jié)構(gòu)的制備和應(yīng)用于其他一系列基體。

文獻(xiàn)鏈接：Multiple-Patterning Nanosphere Lithography for Fabricating Periodic Three-Dimensional Hierarchical Nanostructures(ACS Nano, 2017, DOI: 10.1021/acsnano.7b05472)

 6.ACS Nano: 過渡金屬修飾的鋁納米晶

最近，高豐度的Al元素替代Au、Ag元素在等離激元中的應(yīng)用得到了廣泛關(guān)注，特別是Al納米晶與催化性金屬或金屬氧化物耦合形成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)十分有望作為等離激元光催化劑。近日，英國劍橋大學(xué)的Rowan K. Leary和美國萊斯大學(xué)Naomi J. Halas、Emilie Ringe(共同通訊作者)等人通過乙二醇中金屬鹽的還原和異質(zhì)成核成功在Al納米晶表面制備了Pt族(Ru、Rh、Pd、Ir和Pt)和Fe族(Fe、Co、Ni)納米顆粒。這些修飾的納米顆粒與Al納米晶耦合表現(xiàn)出了更強(qiáng)的光吸收和強(qiáng)烈的熱點(diǎn)產(chǎn)生，可作為等離激元光催化、表面增強(qiáng)光譜和量子等離激元的理想材料平臺。

文獻(xiàn)鏈接：Transition-Metal Decorated Aluminum Nanocrystals(ACS Nano, 2017, DOI: 10.1021/acsnano.7b04960)

7.ACS Nano: 碳納米管的固有手性起源

闡明碳納米管手性起源是實(shí)現(xiàn)其潛在應(yīng)用的關(guān)鍵。目前，流行的觀點(diǎn)認(rèn)為催化劑結(jié)構(gòu)是碳納米管手性的起源。近日，本田研究院美國公司Avetik R. Harutyunyan(通訊作者)等人采用液態(tài)Ga滴催化碳納米管(CNTs)的生長，排除了催化劑特征的影響來研究CNTs的手性起源，并和固態(tài)Ru納米顆粒做催化劑進(jìn)行了對比。經(jīng)過不同手性豐度的分析，他們認(rèn)為CNTs的手性選擇是碳原子簇固有偏好和催化劑誘導(dǎo)共同作用的結(jié)果。研究結(jié)果有助于CNTs生長理論的構(gòu)筑，也為特定手性CNTs的合成提供了一種可能的途徑。

文獻(xiàn)鏈接：Intrinsic Chirality Origination in Carbon Nanotubes(ACS Nano, 2017, DOI: 10.1021/acsnano.7b03957)

8.ACS Nano: 手性無巰基羧酸功能化CdSe量子點(diǎn)：解密配體誘導(dǎo)手性的結(jié)構(gòu)要求

手性半胱氨酸衍生物通過相轉(zhuǎn)移配體交換進(jìn)行膠體量子點(diǎn)(QDs)的修飾是一種簡單而有效的合成手性光學(xué)活性QDs的方法。近日，美國新罕布什爾大學(xué)Krisztina Varga、懷俄明大學(xué)Jan Kubelka和韓國延世大學(xué)Milan Balaz(共同通訊作者)等人采用無巰基的手性羧酸覆蓋配體(L-和D-蘋果酸和酒石酸)成功實(shí)現(xiàn)了CdSe QDs中手性的誘導(dǎo)，并研究了誘導(dǎo)產(chǎn)生手性和光活性的機(jī)理。研究結(jié)果拓寬了對膠體QDs中配體誘導(dǎo)手性產(chǎn)生的認(rèn)識，有助于手性半導(dǎo)體納米材料的“量身定制”。

文獻(xiàn)鏈接：CdSe Quantum Dots Functionalized with Chiral, Thiol-Free Carboxylic Acids: Unraveling Structural Requirements for Ligand-Induced Chirality(ACS Nano, 2017, DOI: 10.1021/acsnano.7b03555)

9.ACS Nano: 病毒納米顆粒的結(jié)晶、重入熔化和再增溶

原子或者小分子的結(jié)晶是非常清晰的過程，但是結(jié)晶過程在納米顆?；蛘叽蠓肿又袇s難以預(yù)測。通過多價(jià)離子控制病毒納米顆粒形成一系列3D超分子結(jié)構(gòu)在生物醫(yī)藥、生物傳感、生物納米材料和催化劑等領(lǐng)域具有廣泛的研究興趣。近日，以色列耶路撒冷希伯來大學(xué)Uri Raviv(通訊作者)等人觀察了野生猴病毒40(wt-SV 40)納米顆粒在MgCl2溶液中的緩慢透析行為，研究了其結(jié)晶、重入熔化和再增溶過程和機(jī)理。熱力學(xué)模型分析顯示Mg2+的熵是整個(gè)過程的主要驅(qū)動力。

文獻(xiàn)鏈接：Crystallization, Reentrant Melting, and Resolubilization of Virus Nanoparticles(ACS Nano, 2017, DOI: 10.1021/acsnano.7b03131)

10.Adv.Funct.Mater.: 量子點(diǎn)發(fā)光二極管（QLED）摻雜的NiO膜作為空穴注入層（HIL）

PEDOT:PSS是目前量子點(diǎn)LED（QLED）中廣泛運(yùn)用的空穴注入材料。然而，PEDOT:PSS的吸濕性和酸性特征會導(dǎo)致銦錫氧化物(ITO)電極腐蝕從而嚴(yán)重的降低器件的穩(wěn)定性。相比于有機(jī)材料的器件，無機(jī)界面緩沖層具有更高的熱穩(wěn)定性，而且，溶液過程的金屬氧化物薄膜作為界面緩沖層因其與QD層更好的界面相容性通常比通過真空沉積制備的金屬氧化物塊體薄膜更有效。近日，上海大學(xué)楊旭勇（通訊作者）等人提出了一種金屬摻雜NiO薄膜的策略提高QLEDs的效率和穩(wěn)定性：他們采用Li、Mg、Cu分別做為摻雜元素，結(jié)果顯示，Cu:NiO HIL基的器件相比于采用PEDOT:PSS的器件表現(xiàn)出更加優(yōu)良的性能，器件的最大電流效率和內(nèi)量子效率分別達(dá)到了45.7 cd A?1和10.5%， 這是迄今為止所報(bào)道的無PEDOT: PSS的 QLEDs最高值，與此同時(shí),器件表現(xiàn)出在5000 cd?2初始亮度下87h的半衰期時(shí)間,比PEDOT:PSS基器件要長4倍。這項(xiàng)工作為高性能穩(wěn)定的QLED器件提供了PEDOT:PSS的替代品。

文獻(xiàn)鏈接：High-Effciency and Stable Quantum Dot Light-Emitting Diodes Enabled by a Solution-Processed Metal-Doped Nickel Oxide Hole Injection Interfacial Layer(Adv.Funct.Mater., 2017, DOI: 10.1002/adfm.201704278)

11.Adv.Funct.Mater.: 熱控乳液自組裝有序量子點(diǎn)（QD）超微粒子用于光降解和太陽能光催化

隨著納米粒子自組裝的發(fā)展，一個(gè)主要的問題是超晶體結(jié)構(gòu)是否能產(chǎn)生集體性質(zhì)，如相鄰的納米晶之間的耦合，三維空間中激子離域?qū)崿F(xiàn)能帶式的電子傳輸。一般來說，納米晶體的表面具有有機(jī)配體絕緣層鈍化，阻礙鄰近的電子轉(zhuǎn)移并在納米顆粒自組裝過程中形成墻，配體去除或者交換對于促進(jìn)電子轉(zhuǎn)移是一種可行的策略，但通常會改變表面態(tài)，導(dǎo)致性能改變或無法控制的團(tuán)聚。近日，中科院化學(xué)所王鐵（通訊作者）團(tuán)隊(duì)通過熱控制的仿真自組裝，獲得了具有良好的超晶格域的三維超晶格。超晶格間的粒子間距縮小了≈0.3 nm,有機(jī)配體在納米顆粒表面,有利于克服電子轉(zhuǎn)移勢壘。有序緊密的超晶格可以促進(jìn)CdSSe量子點(diǎn)之間的耦合和電子能量轉(zhuǎn)移，因此,QD超晶格與單個(gè)QDs相比具有不同的光學(xué)性質(zhì)和增強(qiáng)的光電特性。

文獻(xiàn)鏈接：Ordered Superparticles with an Enhanced Photoelectric Effect by Sub-Nanometer Interparticle Distance(Adv.Funct.Mater.，2017，DOI/10.1002/adfm.201701982)

12.Adv.Funct.Mater.: 1D或2D多孔Mo2C納米結(jié)構(gòu)的合成與產(chǎn)氫應(yīng)用

過渡金屬碳化物(TMCs)是一大類材料，包括Mo2C,WC,Ti2C3,NbC,NiC3等，由于良好的熱穩(wěn)定性，高電導(dǎo)率，機(jī)械性能，超導(dǎo)性能等，在各種領(lǐng)域中有潛在的應(yīng)用，如儲能，環(huán)境治理。TMCs在催化方面也很有前景，因?yàn)樗鼈兊拇呋阅芸梢耘c貴金屬媲美，也可以作為貴金屬催化劑的支撐支架。值得一提的是，Mo2C由于產(chǎn)氫反應(yīng)的低成本和高活性而引起不少人關(guān)注。近日，華中科技大學(xué)黃亮（通訊作者）等人提出了一種可控合成Mo2C多孔納米結(jié)構(gòu)的方法，包括2D納米片材料和1D納米線。該方法通過碳化鈷或鋅 (MOF) (ZIF-67或ZIF-8)并在高溫下添加MoO3納米片或納米線，這些結(jié)構(gòu)在很大程度上保留了前體形態(tài)，由此產(chǎn)生周期性地多孔納米結(jié)構(gòu)。多孔Mo2C可以提供大量的活性區(qū)域。例如, 2D Mo2C納米片在一個(gè)大的pH范圍內(nèi)的產(chǎn)氫反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)良的催化性能 (0.1 M HClO4 and 0.1 M KOH),包括一個(gè)低起始電位(η= 25 和36 mV vsRHE),小的塔菲爾斜率(40 和 47 mV dec?1),和良好的的穩(wěn)定。

文獻(xiàn)鏈接：Structure Confned Porous Mo2C for Effcient Hydrogen Evolution(Adv.Funct.Mater.，2017，DOI/ 10.1002/adfm.201703933)

13.ACS Nano: 利用?近零的雙曲超材料進(jìn)行等離激元刻蝕

迄今，光刻蝕仍是半導(dǎo)體工業(yè)最廣泛使用的圖案技術(shù)，但是其分辨率受到光衍射的嚴(yán)重限制，因此應(yīng)用雙曲超材料(HMMs)來提升其分辨率得到了廣泛關(guān)注。近日，美國密歇根大學(xué)L. Jay Guo(通訊作者)等人采用了一種介電常數(shù)切向分量(?||)趨于零的II型HMM(Al/Al2O3多層結(jié)構(gòu))實(shí)現(xiàn)了周期性重復(fù)圖案的等離激元刻蝕。這是因?yàn)樵摬牧暇哂懈叨雀飨虍愋?，只允許一種等離激元模式(?近零的HMM作為核)在波導(dǎo)體系中水平傳播?；谠撔再|(zhì)，這種刻蝕體系也可擴(kuò)展到其他金屬和其他波長的光。

文獻(xiàn)鏈接：Plasmonic Lithography Utilizing Epsilon Near Zero Hyperbolic Metamaterial(ACS Nano, 2017, DOI: 10.1021/acsnano.7b03584)

14.ACS Nano: 微波增強(qiáng)納米金屬自催化生長

實(shí)現(xiàn)重要工業(yè)納米材料的高效合成必然要求對生長機(jī)理的深入了解，從而選擇適宜的現(xiàn)代合成手段，如微波合成。微波合成可以提高合成速率和產(chǎn)物品質(zhì)，但是其作用機(jī)理和微波場的影響卻知之甚少。近日，美國佛羅里達(dá)州立大學(xué)Geoffrey F. Strouse(通訊作者)等人分別采用微波場和傳統(tǒng)的自催化方法生長金屬納米顆粒，并研究了微波在納米顆粒形核、生長中的作用，顯示其仍然遵循經(jīng)典的Finke-Watzky模型，建立了生長速率與微波功率之間的聯(lián)系。

文獻(xiàn)鏈接：Microwave Enhancement of Autocatalytic Growth of Nanometals(ACS Nano, 2017, DOI: 10.1021/acsnano.7b04040)

15.ACS Nano: 離子液滴修飾氧化石墨烯制備高能量密度、高電壓超級電容器

研發(fā)高能量密度的石墨烯基超級電容器的一大難點(diǎn)是兼顧大的離子可接觸表面積(SSA)和高的電極密度。近日，加拿大滑鐵盧大學(xué)Michael A. Pope(通訊作者)等人開發(fā)了一種離子液體/表面活性劑微乳液體系(EMImTFSI/t吐溫20/水)，可以實(shí)現(xiàn)離子液體微膠粒在氧化石墨烯(GO)表面的自發(fā)吸附，形成致密的GO/離子液體/表面活性劑納米復(fù)合膜，低溫?zé)崽幚砗螳@得rGO電極具有高的SSA，從而獲得了很高的質(zhì)量比電容(302F/g)和封裝密度(0.76g/cm3)，最終實(shí)現(xiàn)了非常優(yōu)異的體積比電容(室溫：144F/cm3，60℃：218F/cm3)。該電極制備方法簡單易行，消除了超級電容器制造過程中來自電極方面的阻礙。

文獻(xiàn)鏈接：Decorating Graphene Oxide with Ionic Liquid Nanodroplets: An Approach Leading to Energy-Dense, High-Voltage Supercapacitors (ACS Nano, 2017, DOI: 10.1021/acsnano.7b04467)

16.ACS Nano: 雙層圖法用于復(fù)雜環(huán)境下單壁碳納米管手性的精確測定

單壁碳納米管(SWNTs)的手性直接決定其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，因此準(zhǔn)確而方便的測定其手性對納米管的研究與應(yīng)用至關(guān)重要。目前，研究者們主要采用Kataura法來進(jìn)行手性相關(guān)的研究，但是在復(fù)雜環(huán)境中難以方便而準(zhǔn)確地進(jìn)行手性測定。近日，北京大學(xué)楊娟(通訊作者)等人考慮到SMNTs與復(fù)雜環(huán)境的相互作用，提出了雙層圖法來精確測定SWNTs 的手性，比Kataura法更為簡潔；可廣泛用于碳納米管手性相關(guān)的研究，特別是其方便、精確測定。

文獻(xiàn)鏈接：Bilayer Plots for Accurately Determining the Chirality of Single-Walled Carbon Nanotubes Under Complex Environments(ACS Nano, 2017, DOI: 10.1021/acsnano.7b05860)

17.ACS Nano: 單個(gè)納米顆粒的三維超高分辨成像

對納米顆粒進(jìn)行可控的3D定位對研究其構(gòu)效關(guān)系及應(yīng)用至關(guān)重要。近日，美國天普大學(xué)Katherine A. Willets(通訊作者)等人利用納米滴管和帶電基板實(shí)現(xiàn)了單個(gè)納米顆粒運(yùn)動軌跡的實(shí)時(shí)操控(平衡納米滴管壓力驅(qū)動流的力和帶電基板的靜電吸引力)，并通過電阻脈沖電化學(xué)裝置、光學(xué)顯微鏡和超高分辨熒光成像實(shí)現(xiàn)了其運(yùn)動軌跡的3D可視化(精度高達(dá)數(shù)十納米)，有望應(yīng)用于膠體納米顆粒表面圖案化和藥物輸運(yùn)等研究領(lǐng)域。

文獻(xiàn)鏈接：Three-Dimensional Super-resolution Imaging of Single Nanoparticles Delivered by Pipettes(ACS Nano, 2017, DOI: 10.1021/acsnano.7b05902)

轉(zhuǎn)自：材料牛