国模最新私拍视频在线观看,国产人妖另类专区,人人搞人人爽

鈣鈦礦連發Nat. Mater.和Nat. Energy；諾獎得主Stoddart再出新作丨頂刊日報20200916

納米人 2020-09-16

1. Nature Materials: 金屬鹵化物鈣鈦礦發光二極管

金屬鹵化物鈣鈦礦已顯示出適用于發光應用的有前途的光電性能。鈣鈦礦發光二極管（PeLEDs）的開發在過去幾年中取得了長足的進步，達到了超過20％的高外部量子效率。鑒于此，林雪平大學的高峰等人重點介紹高性能PeLED的關鍵要求，重點介紹材料和器件方面的最新進展。并強調PeLED可靠表征的重要性。

本文要點：

討論了可能的方法，以改善藍色和紅色PeLED的性能，增加長期運行穩定性并減少毒性危害。還概述了高效PeLED的最新發展所帶來的應用空間。

Liu, X., Xu, W., Bai, S. et al. Metal halide perovskites for light-emitting diodes. Nat. Mater. (2020).

https://doi.org/10.1038/s41563-020-0784-7

2. Nature Materials: 蒸發誘導的超分子晶體致動的機械研究

對水敏感的材料會隨著濕度的變化而發生可逆的形狀變化。這些機械堅固但靈活的結構可以施加巨大的力，并有望成為能量收集，自適應材料和軟機器人等方面的高效執行器。有鑒于此，紐約城市大學的Xi Chen教授和Rein V. Ulijn教授課題組，以及斯特拉斯克萊德大學的Tell Tuttle教授課題組共同證明了在蒸發誘導的納米多孔三肽晶體的致動過程中的能量轉移是由水氫鍵的增強導致的，該氫鍵驅動了孔的收縮。

本文要點：

1）這些孔隙內的流動和結構結合的水與包含易于變形的芳族區域的超分子網絡無縫整合，從而通過晶格轉化了脫水誘導的機械應力，這提示了有效水響應驅動的一般機制

2）觀察到的水鍵的增強補充了對這類材料的毛細管力誘導的可逆收縮的公認理解。

3）與天然水響應材料相比，這些簡約的肽晶體在組成上要簡單得多，這里提供的見解可以更普遍地應用于高能分子致動器的設計

Roxana Piotrowska et al. Mechanistic insights of evaporation-induced actuation in supramolecular crystals. Nature Materials, 2020.

DOI: 10.1038/s41563-020-0799-0

https://doi.org/10.1038/s41563-020-0799-0

3. Nature Materials：揭示受限烴物種對甲醇轉化催化劑壽命的影響

甲醇制烴反應是指生產烯烴或汽油的一系列重要的工業催化反應。從機理上講，甲醇轉化是通過碳氫化合物“池”進行的。在甲醇制烯烴的過程中，這些物種可以大致分為“需要的”較輕的烯烴和“不需要的”較重的餾分，它們會在幾個小時內導致催化劑活性失活。而進一步優化催化劑性能的關鍵是實時跟蹤操作過程中碳物種的形成。

近日，英國倫敦大學學院A. M. Beale，I. Lezcano-Gonzalez，比利時根特大學V. Van Speybroeck報道了將Operando Kerr-門控拉曼光譜與最先進的Operando分子模擬相結合用于揭示甲醇轉化不同階段的烴類物種的形成。

本文要點：

1）研究人員將可見激發源與Kerr-門控光譜儀相結合，該光譜儀基于兩個過程之間的時間差來區分拉曼信號和熒光。此外，拉曼信號的共振增強現象（最高可增強10⁸）能夠檢測到在該反應中通常觀察不到的關鍵物種。與傳統的拉曼光譜相比，Kerr-門控拉曼光譜具有顯而易見的優勢。此外，Operando分子模擬可以確定了反應中間體，并確定了它們在沸石主體中的流動性。

2）研究人員利用實驗和理論相結合的方法，實現了對兩種最好的沸石拓撲結構的研究：CHA和MFI中碳氫化合物的演化。研究發現，多烯是形成多環芳烴的關鍵中間體，其在很大程度上取決于沸石的拓撲結構。在CHA拓撲結構中，多烯是使多環芳烴物種失活的前體。

I. Lezcano-Gonzalez, et al, Insight into the effects of confined hydrocarbon species on the lifetime of methanol conversion catalysts, Nat. Mater. (2020)

DOI：10.1038/s41563-020-0800-y

https://doi.org/10.1038/s41563-020-0800-y

4. Nature Energy：25％效率！鈣鈦礦/硅串聯太陽能電池

鈣鈦礦/硅串聯太陽能電池的功率轉換效率有望超過單結器件的Shockley-Queisser限制。但是，它們的實際戶外性能還有待研究。阿卜杜拉國王科技大學 Erkan Aydin和Stefaan De Wolf等人制造了效率為25％的兩端整體式鈣鈦礦/硅串聯太陽能電池，并在炎熱和陽光充足的室外進行了測試。

本文要點：

研究發現，硅和鈣鈦礦帶隙的溫度依賴性（遵循相反的趨勢）使器件遠離電流匹配，而電流匹配是針對在標準測試條件下進行了優化的兩端tandem進行的。因此，我們認為，在高于55 C的工作溫度下，對于現場性能，標準測試條件下的最佳鈣鈦礦帶隙能<1.68 eV，與早期發現相比，該值更低。這意味著在標準測試條件下具有較窄帶隙的貧溴化鈣鈦礦，因此具有更好的相穩定性，對于鈣鈦礦/硅串聯太陽能電池的商業化具有廣闊的前景。

Aydin, E., Allen, T.G., De Bastiani, M. et al. Interplay between temperature and bandgap energies on the outdoor performance of perovskite/silicon tandem solar cells. Nat. Energy (2020).

https://doi.org/10.1038/s41560-020-00687-4

5. Nature Biomed. Eng.: 膠凝性低滲聚合物溶液可延長局部藥物向眼睛的遞送

滴眼劑應盡可能長時間保持高濃度的可溶性藥物與眼上皮接觸。但是，眼淚和頻繁眨眼會限制藥物在眼表上的滯留，而凝膠液滴通常會形成團塊，使視力模糊。于此，約翰霍普金斯大學醫學院Laura M. Ensign、Justin Hanes等人描述了一種膠凝的低滲溶液，其中包含低濃度的熱敏性三嵌段共聚物，用于延長眼部藥物的遞送。

本文要點：

1）在局部應用時，低滲制劑會形成高度均勻和透明的薄層，與眼表相吻合，并防止眨眼清除，從而增加了親水性和疏水性藥物的眼內吸收，與熱敏膠凝制劑和商業滴眼劑相比，并延長了藥物-眼-上皮接觸時間。

2）研究人員還表明，保形凝膠層允許將治療相關的藥物輸送到豬眼球的后段。該發現凸顯了在粘度增加之前符合眼表的配方對于增加和延長眼表接觸和藥物吸收的重要性。

Kim, Y.C., et al. Gelling hypotonic polymer solution for extended topical drug delivery to the eye. Nat Biomed Eng (2020).

https://doi.org/10.1038/s41551-020-00606-8

6. Nature Commun.: 1+1>2，共晶化制備雙光子激發的近紅外熒光材料

與其它光學材料相比，雙光子激發的近紅外熒光材料由于具有優異的光學穿透力、較高的空間分辨率和較低的光散射等優點而備受關注，被廣泛應用于生物成像、光熱療法和藥物釋放等領域。為了制備近紅外吸收或發射材料，科研工作者通常采用不用的策略來可控地調節這些材料的能隙。今年來，逐漸興起的有機共晶體吸引了廣泛的關注，它們是一類超分子材料，其供體分子和受體分子可以通過分子間非共價鍵的相互作用組裝成高度有序的超結構。這樣一類超分子材料有望用來制備雙光子激發的近紅外熒光材料。有鑒于此，美國西北大學的J. Fraser Stoddart教授團隊利用上述簡單有效的超分子方法成功制備出了雙光子激發的近紅外發射共晶材料。

本文要點：

1）萘四羧酸二酰亞胺類的三角形大環和六苯并蒄可以可控形成兩種不同形貌的共晶。其中三角型共晶發射深紅色熒光，四邊形共晶則呈現出深紅色和以668nm為中心的近紅外發射。

2）得益于分子間的電荷轉移相互作用，這兩種共晶體的雙光子吸收截面均高于單一組分，可以延伸到NIR-II區域。

3）四邊形共晶體同時具有雙光子吸收和近紅外發射。這種共晶化策略對于未來更先進光學材料的設計和合成具有相當大的前景。

Wang, Y., Wu, H., Li, P. et al. Two-photon excited deep-red and near-infrared emissive organic co-crystals. Nat Commun 11, 4633 (2020).

DOI: 10.1038/s41467-020-18431-7

https://doi.org/10.1038/s41467-020-18431-7

7. Nature Commun.：芳香族非極性有機凝膠用于高效、穩定的鈣鈦礦綠色發光體

現有的凝膠大多是極性的，其性質限制了它們在軟質裝置中的作用。非極性聚合物-液體系統的分子間相互作用通常較弱，這使凝膠易碎。近日，首爾國立大學Jeong-Yun Sun等報道了高度柔軟和透明的非極性有機凝膠。

本文要點：

1）盡管該非極性有機凝膠的元素只有碳和氫，它們的彈性模量，透明度和可拉伸性也可以與普通的軟水凝膠媲美。

2）其關鍵是將芳香相互作用引入聚合物-溶劑體系，從而產生高溶脹率，實現聚合物網絡的有效塑化。

3）作為適用性的證明，作者合成了軟的鈣鈦礦納米復合材料，其中有機凝膠的非極性環境能夠穩定地形成和保存高濃度的鈣鈦礦納米晶體，在接觸水后表現出高的光致發光效率（?99.8％），并且對空氣，水，酸，堿，熱，光和機械變形等穩定。

Jae-Man Park, et al. Aromatic nonpolar organogels for efficient and stable perovskite green emitters. Nat. Commun., 2020

DOI: 10.1038/s41467-020-18383-y

https://www.nature.com/articles/s41467-020-18383-y

8. Nature Commun.：基于噻吩并噻唑單元的無序三元共聚物用于高效非富勒烯有機太陽能電池

開發高性能的供體聚合物對于實現高效非富勒烯有機太陽能電池（OSCs）至關重要。然而，目前大多數高效OSCs都是基于一種名為PM6的供體聚合物，而PM6的性能對其分子量高度敏感，因此在不同批次之間有很大的差異。近日，蘇州大學張茂杰教授，香港科技大學顏河教授報道了一種高性能的三元共聚物（PM1），它不僅能夠實現高OSC效率(接近17.6%)，更重要的是，具有極好的器件重復性和批量合成重復性。

本文要點：

1）該聚合物可以通過無序三元聚合策略合成，即在最先進的PM6聚合物主干中加入20%的噻吩-并噻唑（thiophene-thiazolothiazole）（TTz）嵌段，得到一種D-A₁-D-A₂型三元共聚物。

2）聚合物的形態和電學表征結果顯示：i)TTz單元具有近乎完美的共面結構，可以提高聚合物的結晶度和電荷遷移率；ii)TTz單元的加入可以調節聚合物與非富勒烯受體之間的相容性，從而獲得更有利于高填充因子（FF）的相界面；iii) TTz單元對聚合物的溫度依賴性聚集（TDA）性能也有一些負面影響，這對于獲得最佳形態和出色的OSC性能非常重要。

3）總體而言，TTz單元含量為20%的三元共聚物具有最佳性能，可以保持TTz單元的一些優點（較好的結晶度、電荷遷移率和較高的疇純度)，同時將TTz單元的負面影響降至最低。

由于PM1聚合物的高性能和極大的重復性，在不久的將來PM1聚合物有望在OSC領域得到廣泛的應用。

Wu, J., Li, G., Fang, J. et al. Random terpolymer based on thiophene-thiazolothiazole unit enabling efficient non-fullerene organic solar cells. Nat Commun 11, 4612 (2020)

DOI：10.1038/s41467-020-18378-9

https://doi.org/10.1038/s41467-020-18378-9

9. Nature Commun.：梯度摻鉭赤鐵礦同質結光陽極改善光電流和開啟電壓用于太陽能水分解

在利用太陽能轉化為氫燃料方面，將赤鐵礦作為光電化學(PEC)分解水的光陽極具有極大潛力，然而，目前基于最先進的赤鐵礦光電電極的太陽能制氫氣的轉換效率仍然遠遠低于實際制氫所需的值。近日，韓國蔚山科學技術院Jae Sung Lee，Hu Young Jeong，中科院大連化物所王秀麗研究員報道了一種通過水熱再生長策略和混合微波退火相結合的方法來形成梯度摻鉭赤鐵礦同質結納米棒的核殼結構，它在提高光電流密度的同時降低了開啟電壓。

本文要點：

1）研究人員首先用水熱法原位合成了摻鉭的FeOOH納米棒（Ta：FeOOH），并優化了制備溶液中Ta的濃度以獲得所需的納米棒形貌。和最佳光電流施加電位（J-V）曲線。然后，通過水熱再生長在合成的Ta：FeOOH納米棒上形成了一層FeOOH薄層，并根據生長時間對其厚度進行了優化。最后，利用HMA將Ta：FeOOH@FeOOH轉變為Ta：Fe₂O₃@Fe₂O₃核殼同質結納米棒，以利用其獨特的特性。

2）研究人員利用STEM進一步研究了Ta：Fe₂O₃@Fe₂O₃同質結納米棒和Ta：Fe₂O₃的結構。HAADF-STEM圖像清楚地顯示了α-Fe₂O₃晶格中的Ta原子，有效證明了Ta在FeOOH中的原位摻雜。此外，在α-Fe₂O₃納米棒的表面區附近出現了較多的Ta原子，這表明在高溫下β-FeOOH納米棒中重摻雜的Ta在α-Fe₂O₃相轉變時可能會向表面遷移。此外， SAED顯示了高結晶度的α-Fe₂O₃單晶的六方結構，這表明Ta原子的加入并沒有改變赤鐵礦晶格的固有晶體結構。此外，EELS圖清楚地證明了核殼同質結的形成。同時，核殼界面區獲得的HRSTEM圖像顯示了相同的完美晶格，沒有觀察到任何缺陷，表明同質結納米棒中沒有造成晶格失配。

3）研究發現，雙功能效應源于同質結形成對表面態和本征內建電場的鈍化。而磁場提供的附加驅動力可以有效地抑制赤鐵礦體內和表面的載流子復合，特別是在較低電位時。此外，合成的同質結與NiFe(OH)_x助催化劑具有顯著的協同效應，顯著提高了光電流密度（J_ph）和開啟電壓（V_on）的陰極位移。

這項工作很好地展示了梯度摻雜、同質結形成和助催化劑修飾的多種協同策略，對于設計和構建太陽能轉換領域高效的半導體光電極納米結構具有重要意義。

Zhang, H., Li, D., Byun, W.J. et al. Gradient tantalum-doped hematite homojunction photoanode improves both photocurrents and turn-on voltage for solar water splitting. Nat Commun 11, 4622 (2020)

DOI：10.1038/s41467-020-18484-8

https://doi.org/10.1038/s41467-020-18484-8

10. Joule：冷凍電鏡揭示金屬鋰與LiPON固體電解質界面的穩定性

對于可充電電池來說，固體電解質界面膜(SEI)一向被認為是電池中最關鍵的卻是最神秘的部分，尤其是在全固態電池（ASSB）中。這方面研究的不足導致研究人員至今無法解釋為何一些特定的固態電解質例如非晶態的鋰磷氧氮化合物（LiPON）可以與金屬鋰負極表現出驚人的穩定性。近日，加州大學圣地亞哥分校孟穎教授，王雪鋒報道了結合冷凍聚焦離子束（cryo-FIB）和冷凍電鏡（cryo-EM）來研究固態電池界面SEI組成及演化機理。

本文要點：

1）研究人員通過使用cryo-FIB和cryo-EM，成功地保護并研究了鋰金屬/LiPON界面。研究發現，在金屬鋰中存在氮(N)和磷(P)濃度梯度，以及由嵌入在非晶態基質中的結晶分解產物組成的，約80 nm厚的金屬鋰/LiPON跨界面相。隨后通過XPS深度剖面結果證實，其SEI組分為Li₂O、Li₃N和Li₃PO₄，并具有獨特的多層鑲嵌分布。

2）基于這些觀察結果，研究人員提出了一個多層馬賽克（multilayer-mosaic）SEI模型。與最先進的有機液體電解質中常見的SEI相比，這種獨特的SEI納米結構小于80 nm，并且穩定且不含任何有機含鋰物質或氟化鋰成分。

研究發現提供了對此類SEIs的納米結構和化學的見解，這些SEIs是鋰金屬電池中穩定鋰金屬負極的關鍵成分。

Cheng et al., Unveiling the Stable Nature of the Solid Electrolyte Interphase between Lithium Metal and LiPON via Cryogenic Electron Microscopy, Joule (2020)

DOI：10.1016/j.joule.2020.08.013

https://doi.org/10.1016/j.joule.2020.08.013

11. Joule：具有“雙高”的熱電模塊

同時具有高轉換效率和高功率密度（“雙高”）的熱電器件在發電應用中具有極高的需求量。而傳統的熱電器件的研究主要集中在實現其高轉換效率上，而對功率密度往往直接忽視。近日，中科院上硅所陳立東研究員，柏勝強高級工程師基于功率因數優先原則和熱匹配準則，報道了一種將熱電模塊的高轉換效率和超高功率密度相結合的器件到材料策略，而不是只追求最高的zT值（zT = S²σT/κ，其中S，σ，T和κ分別為塞貝克系數，電導率，絕對溫度和熱導率。）。