第一作者：Jiangyan Wang, Jiawei Wan, Nailiang Yang.
通訊作者：王丹
通訊單位：中國科學院過程工程研究所
中空多殼結構（HoMS）由多個單獨的殼層組成，相鄰殼層之間具有一定空隙。在HoMS中，物質可以透過殼層的納米孔進出，在不同的空隙（即反應環境）中發生變化。
此外，HoMS具有高比表面積、高負載量和（或）緩沖效應，利于質量/能量傳遞以及材料表面的高效利用。以上這些都是HoMS常被探索和應用的性質。相比之下，人們對HoMS的時空有序反應和動態智能行為則研究較少。
有鑒于此，中國科學院過程工程研究所王丹課題組聚焦HoMS的時空有序性和動態智能行為，從制備方法、形成原理、功能化、應用等方面進行了分析，并提出了展望。
圖1. HoMS的關鍵參數及新應用開發
本文要點:
1）描述了HoMS的制備方法，以及其形成過程中的熱力學、動力學變化。
2）分析了HoMS內單個殼層的組分、結構功能化，以及其如何產生基于時空有序性和動態智能行為的應用。
3）展望了未來的重點研究方向，例如將各類材料體系（氧化物、碳化物、氮化物、氟化物、磷化物、硒化物等）異質集成于HoMS，開發簡易量產的方法，利于先進表征技術和理論計算探究反應機理及結構-性能關系。在此基礎上，可進一步挖掘HoMS在分離純化、電池/超級電容器、多步催化反應器等方面的應用。
總之，具有時空有序性和動態智能行為的中空多殼結構具有相當的前景，從基礎科學到概念驗證應用尚需大量努力。
但是，未來可期！
圖2. 合成方法總結
圖3. 合成過程匯中的影響因素
圖4. 結構和組成的多樣性
圖5. 面向各種應用場景的精準結構調控
圖5. 藥物遞送和氣體分離應用
JiangyanWang et al. Hollow multishell structures exercise temporal–spatial ordering and dynamicsmart behavior. Nature Reviews Chemistry, 2020.
DOI:10.1038/s41570-020-0161-8
https://www.nature.com/articles/s41570-020-0161-8
