1. Chem. Soc. Rev.: 單原子催化劑促進(jìn)信號(hào)放大策略用于生物傳感
近年來(lái)，高靈敏度生物傳感器的開(kāi)發(fā)受到越來(lái)越多的關(guān)注。由于其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，功能性納米材料信號(hào)放大策略在生物傳感領(lǐng)域取得了重大突破。但靈敏度和選擇性有待進(jìn)一步提高。含有原子分散金屬活性中心的單原子催化劑(SACs)在各種催化反應(yīng)的活性和選擇性方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。因此，在可調(diào)節(jié)的金屬載體相互作用、配位環(huán)境和活性位點(diǎn)的幾何/電子結(jié)構(gòu)的幫助下，SAC輔助信號(hào)放大策略在生物傳感器中具有廣闊的前景，表現(xiàn)出令人滿意的靈敏度和選擇性。有鑒于此，華盛頓州立大學(xué)林躍河教授和華中師范大學(xué)朱成周教授等人，1）簡(jiǎn)要討論了SAC的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)。然后，重點(diǎn)介紹了SAC在比色，電化學(xué)，化學(xué)發(fā)光，電化學(xué)發(fā)光和光電化學(xué)生物傳感應(yīng)用方面的原子尺度催化機(jī)理和信號(hào)放大作用。最后，討論并展望了SAC促進(jìn)生物傳感信號(hào)放大策略在未來(lái)發(fā)展中將面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。2）雖然已經(jīng)取得了許多突破，但在生物傳感器領(lǐng)域，功能納米結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的信號(hào)放大策略的靈敏度和選擇性仍需進(jìn)一步提高。與傳統(tǒng)的金屬納米顆粒催化劑相比，具有原子分散的活性位點(diǎn)，獨(dú)特的電子/幾何結(jié)構(gòu)和不飽和配位環(huán)境的SAC在催化活性，穩(wěn)定性和選擇性方面均具有巨大優(yōu)勢(shì)，已成功應(yīng)用于生物傳感信號(hào)放大中。3）對(duì)于SACs促進(jìn)的信號(hào)放大策略，仍有重大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)需要被解決：(1)合成具有高催化活性的SACs。金屬的負(fù)載和SAC的暴露在提高催化活性方面起著至關(guān)重要的作用。與傳統(tǒng)的金屬納米顆粒催化劑相比，SACs具有100%的原子利用率，從而在多相催化和均相催化之間架起了橋梁。然而，所報(bào)道的SAC的金屬負(fù)載通常低于1.5％，這阻礙了基礎(chǔ)研究和實(shí)際應(yīng)用。增強(qiáng)金屬負(fù)載并實(shí)現(xiàn)SAC的大批量生產(chǎn)和簡(jiǎn)便生產(chǎn)仍面臨巨大挑戰(zhàn)。缺陷工程策略，協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)策略和空間限制策略有望增加SAC的金屬負(fù)載。（2）合成具有高催化選擇性的SAC。催化選擇性高度依賴于金屬單原子的配位環(huán)境。首先，可以將雜原子（例如O，S，N，P和B）引入SAC中以改變配位環(huán)境，從而導(dǎo)致電子/幾何結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而提高與底物的結(jié)合能力以增加催化選擇性。（3）了解SAC的信號(hào)放大機(jī)制。盡管SAC可以放大生物傳感信號(hào)，但在機(jī)理研究方面僅進(jìn)行了很少的研究。（4）探索SAC信號(hào)放大的多樣性。總結(jié)了基于比色法，電化學(xué)，CL，ECL和光電化學(xué)的信號(hào)放大策略。(5)探索SACs的其他有前景的功能。目前，功能型納米材料作為載體、催化劑和信號(hào)源在實(shí)現(xiàn)信號(hào)有效放大中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，而SACs僅在這些傳感平臺(tái)中起催化劑作用。(6)擴(kuò)大SACs的應(yīng)用。盡管SAC具有催化上述小分子的巨大潛力，但由于缺乏金屬-金屬鍵，SAC中原子分散的金屬位點(diǎn)可能無(wú)法催化其他分子，這大大限制了SAC的傳感應(yīng)用。總之，盡管近年來(lái)取得了很大的進(jìn)展，但在生物傳感領(lǐng)域的應(yīng)用尚處于起步階段。隨著SACs的合成、表征和性能的提高，其在構(gòu)建高敏感性生物傳感平臺(tái)方面將具有很高的前景，從而推動(dòng)生物傳感器的快速發(fā)展。
分析傳感學(xué)術(shù)QQ群：530727948Lei Jiao et al. Single-atom catalysts boost signal amplification for biosensing. Chem. Soc. Rev., 2020.https://doi.org/10.1039/D0CS00367K
2. Angew：可被激活的聚合物納米探針用于對(duì)T淋巴細(xì)胞進(jìn)行近紅外熒光-光聲成像
開(kāi)發(fā)實(shí)時(shí)非侵入性成像探針是評(píng)估細(xì)胞毒性T細(xì)胞(CTLs)的浸潤(rùn)和活化情況對(duì)于預(yù)測(cè)癌癥免疫治療效果來(lái)說(shuō)十分關(guān)鍵，但這在目前仍然是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。華中科技大學(xué)張燕副教授、新加坡南洋理工大學(xué)浦侃裔教授和蘇州大學(xué)苗慶慶教授報(bào)告了一種可被激活的半導(dǎo)體聚合物納米探針(SPNP)，并將其用于對(duì)與CTLs活化相關(guān)的生物標(biāo)志物(顆粒酶B)進(jìn)行近紅外熒光(NIRF)和光聲成像(PA)。1）SPNP由半導(dǎo)體聚合物(SP)和可被顆粒酶B裂解、染料標(biāo)記的側(cè)鏈肽組成，而兩者都能發(fā)出NIRF和PA信號(hào)。經(jīng)全身給藥后，SPNP能夠被動(dòng)靶向腫瘤，并與顆粒酶B發(fā)生原位反應(yīng)以釋放染料標(biāo)記肽，進(jìn)而導(dǎo)致染料的NIRF和PA信號(hào)降低，而聚合物的信號(hào)則不變。2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，SPNP的比率NIRF和PA信號(hào)與顆粒酶B的表達(dá)水平和CTLs的瘤內(nèi)群體密切相關(guān)。綜上所述，這一研究不僅設(shè)計(jì)了首個(gè)可用于體內(nèi)免疫激活成像的PA探針，而且也為設(shè)計(jì)其他免疫相關(guān)生物標(biāo)記物分子成像探針提供了新的策略。
生物醫(yī)藥學(xué)術(shù)QQ群：1033214008
Yan Zhang. et al. Activatable Polymeric Nanoprobe for Near-Infrared Fluorescence and Photoacoustic Imaging of T Lymphocytes. Angewandte Chemie International Edition. 2020DOI: 10.1002/anie.202015116https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202015116
3. Angew：可充電水系鋁有機(jī)電池
水系鋁離子電池（AABs）被認(rèn)為是一種很有前途的下一代儲(chǔ)能裝置，目前所報(bào)道的AABs正極材料主要集中在無(wú)機(jī)材料上，這些材料通常采用典型的Al3+離子脫嵌/插入機(jī)制。然而，Al3+與主體材料之間存在較強(qiáng)的靜電作用力，往往導(dǎo)致反應(yīng)動(dòng)力學(xué)遲緩、可逆性差、循環(huán)穩(wěn)定性差等問(wèn)題。近日，北京航空航天大學(xué)郭林教授，王華教授報(bào)道了將具有氧化還原活性部分的有機(jī)化合物吩嗪（PZ）用作AABs中的正極材料，成功開(kāi)發(fā)了一種可充電水系鋁-有機(jī)電池體系。1）研究發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)無(wú)機(jī)材料受限的晶格間距和剛性結(jié)構(gòu)不同，柔性有機(jī)分子可以通過(guò)PZ的可逆氧化還原活性中心（-C=N-）實(shí)現(xiàn)大尺寸的Al配合物的共插層。這種共插入行為可以有效降低去溶劑化的損失，并且顯著降低了離子脫嵌/插入過(guò)程中的庫(kù)侖斥力。2）結(jié)果顯示，PZ有機(jī)正極材料具有較高的容量（132 mAh g-1）和良好的循環(huán)性能（300次），超過(guò)了大多數(shù)報(bào)道的AABs電極材料。這項(xiàng)工作突出了氧化還原活性有機(jī)材料的陰離子共插層化學(xué)，有望進(jìn)一步推動(dòng)高性能多價(jià)離子電池體系的發(fā)展。
電池學(xué)術(shù)QQ群：924176072Jiangchun Chen, et al, Rechargeable Aqueous Aluminum Organic Batteries, Angew. Chem. Int. Ed., 2020DOI: 10.1002/anie.202011144https://doi.org/10.1002/anie.202011144
4. EES: 二維基底限域單原子催化劑在儲(chǔ)能應(yīng)用中的研究進(jìn)展
電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展受到反應(yīng)動(dòng)力學(xué)緩慢和循環(huán)穩(wěn)定性不佳的嚴(yán)重限制。因此，具有特定結(jié)構(gòu)和組件功能的電極材料的精心設(shè)計(jì)在增強(qiáng)固有活性方面起著關(guān)鍵作用。特別地，近年來(lái)，限制在超薄二維骨架（SAs @ 2D）中的單原子催化劑得到了迅速的發(fā)展。超薄載體和孤立的原子位點(diǎn)之間的協(xié)同效應(yīng)誘導(dǎo)強(qiáng)烈的電子相互作用，形成大量的配位不飽和中心。由于優(yōu)化的電子結(jié)構(gòu)和暴露的活性位點(diǎn)，SAs@2D雜化電極可作為各種新型電池的高效多功能電極材料。有鑒于此，山東大學(xué)尹龍衛(wèi)教授等人，系統(tǒng)地總結(jié)了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外合成SAs@2D雜化的新方法，如缺陷工程策略、配位工程策略和原子替代策略。提出了通過(guò)配位幾何和金屬-載體相互作用對(duì)催化能力和長(zhǎng)期耐久性的結(jié)構(gòu)-活性機(jī)理的當(dāng)前理解。然后詳細(xì)討論了基于SAs@2D雜化的電化學(xué)儲(chǔ)能應(yīng)用。展望了SAs@2D在可充電電池領(lǐng)域的挑戰(zhàn)和未來(lái)前景。1）多樣化的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)在很大程度上依賴于電極材料的結(jié)構(gòu)。將單原子催化劑與二維(2D)基底相結(jié)合(SAs@2D)，可以提供具有大量外部缺陷的主-客體相互作用所帶來(lái)的優(yōu)異性能。然而，關(guān)于SAs@2D的各種儲(chǔ)能裝置的內(nèi)在工作機(jī)制和控制機(jī)理還有待進(jìn)一步研究。i）可控制備。a），盡管進(jìn)行了許多出色的試驗(yàn)，但仍無(wú)法很好地實(shí)現(xiàn)在可控配位幾何結(jié)構(gòu)中準(zhǔn)確設(shè)計(jì)摻雜位點(diǎn)和分散均勻性的工作。b），實(shí)際質(zhì)量負(fù)載是SAs工程的另一個(gè)必不可少的指標(biāo)，它控制著催化位點(diǎn)的密度，從而決定了電化學(xué)活性。通常認(rèn)為摻雜含量與催化能力正相關(guān)。然而，過(guò)量的摻雜不可避免地導(dǎo)致惰性金屬聚集體或團(tuán)簇，阻礙了對(duì)真正活性增強(qiáng)的探索。c）保持范德華相互作用和均勻分散而不團(tuán)聚之間的平衡對(duì)于確保金屬-非金屬活性中心的充分暴露，特別是在體積變化劇烈的長(zhǎng)期循環(huán)中，也具有極其重要的意義。d），迫切需要開(kāi)發(fā)出有效但又容易實(shí)現(xiàn)的合成策略，以滿足可擴(kuò)展的工業(yè)生產(chǎn)。2）ii）成分控制。a）在討論客原子時(shí)，相對(duì)于被廣泛研究的金屬SAs，對(duì)于非金屬(除了B, N, F, P, S輕元素)SAs的研究在一定程度上被忽略了。大量的非金屬摻雜也會(huì)引起自旋態(tài)的差異，從而提高催化活性。iii) 擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域。相對(duì)于催化領(lǐng)域中以各種方法對(duì)SAs@2D雜化的深入研究，其在電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用仍有廣闊的研究空間。特別是，用于可充電電池的絕大部分電極材料都集中在含碳物質(zhì)上。iv）深入機(jī)制研究。對(duì)于各種電池，雜質(zhì)摻雜與電化學(xué)相變以及性能提升之間的關(guān)系的深入理解還處于起步階段。
二維材料學(xué)術(shù)QQ群：1049353403Peng Wang et al. Two-dimensional matrices confining metal single atoms with enhanced electrochemical reaction kinetics for energy storage applications. Energy Environ. Sci., 2020.https://doi.org/10.1039/D0EE02651D
5. AM：非磁性少層PtSe2中缺陷引發(fā)磁性
二維磁性材料在物理學(xué)、器件等領(lǐng)域中都非常重要，但是二維磁性材料通常面臨著不穩(wěn)定缺點(diǎn)，因此深入研究二維磁性材料受到阻礙，有鑒于此，北京大學(xué)Jian Wang、張艷鋒，清華大學(xué)段文暉等報(bào)道了空氣氣氛中穩(wěn)定的type-II型Dirac半金屬材料PtSe2材料，通過(guò)Pt空穴產(chǎn)生了局域磁矩。這種局域的磁矩導(dǎo)致Kondo效應(yīng)，作者通過(guò)溫度降低過(guò)程中電阻的規(guī)律型增加作用，驗(yàn)證了這種Kondo效應(yīng)。此外，磁矩、Kondo溫度和樣品的厚度（＜10 nm）有關(guān)。1）以PtCl2、Se作為原料，在25 μm厚Au基底上生長(zhǎng)少層1T-PtSe2材料，隨后通過(guò)使用PMMA，將生長(zhǎng)的PtSe2轉(zhuǎn)移到SiO2/Si基底上。在SiO2/Si基底上擔(dān)載的PtSe2上修飾Ti/Au或Pd/Au電極，從而構(gòu)建得到器件。2）通過(guò)DFT計(jì)算發(fā)現(xiàn)，該材料中有較小的磁晶各向異性，該磁矩呈隨機(jī)分布狀態(tài)，而不是長(zhǎng)程有序。本文研究結(jié)果展示了在二維非磁性材料中引入磁性的新穎方法。
二維材料學(xué)術(shù)QQ群：1049353403Jun Ge, et al, Magnetic Moments Induced by Atomic Vacancies in Transition Metal Dichalcogenide Flakes, Adv. Mater. 2020DOI: 10.1002/adma.202005465https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202005465
6. AM: 高壓氮提取和有效鈍化以獲得高效鈣鈦礦太陽(yáng)能電池組件
狹縫涂布技術(shù)具有優(yōu)于其他大規(guī)模技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，這歸因于其具有可控、高產(chǎn)量、連續(xù)卷對(duì)卷制造的潛力。然而，在保持高結(jié)晶質(zhì)量的同時(shí)，控制大面積薄膜的均勻性具有挑戰(zhàn)性。中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所的劉生忠和Kai Wang等人通過(guò)使用高壓氮?dú)廨腿。℉PNE）策略來(lái)輔助結(jié)晶，可以在控制良好的印刷過(guò)程中獲得寬闊的加工窗口，以制備高質(zhì)量的大面積鈣鈦礦。1）HPNE產(chǎn)生的黃相鈣鈦礦是生產(chǎn)大面積高質(zhì)量鈣鈦礦薄膜的關(guān)鍵中間相。此外，還開(kāi)發(fā)了一種離子液體來(lái)鈍化鈣鈦礦表面，以降低表面缺陷密度并抑制載流子復(fù)合，從而將效率顯著提高到22.7％，這是大面積制造的最高效率。2） 該策略已成功擴(kuò)展到大面積模組的制造，可以生產(chǎn)出的40×40 mm2模塊的穩(wěn)定PCE高達(dá)19.4％，這是迄今為止大面積模組的最高效率。
光電器件學(xué)術(shù)QQ群：474948391Du, M., et al, High‐Pressure Nitrogen‐Extraction and Effective Passivation to Attain Highest Large‐Area Perovskite Solar Module Efficiency. Adv. Mater. 2020, 32, 2004979.https://doi.org/10.1002/adma.202004979
7. AM：?jiǎn)伪谔技{米管的顏色
盡管單壁碳納米管（SWCNTs）懸浮時(shí)顯示各種顏色，但直接合成的SWCNT膜通常顯示為黑色。最近，人們開(kāi)發(fā)了一種獨(dú)特的一步法直接制造綠色和棕色的SWCNT薄膜。然而，合成方法上取得如此顯著的進(jìn)步同時(shí)也帶來(lái)了幾個(gè)新問(wèn)題。例如，SWCNT的著色機(jī)理，可能實(shí)現(xiàn)的顏色以及顏色可控性等尚不清楚。近日，阿爾托大學(xué)Esko I. Kauppinen等報(bào)道了一種定量模型，該模型可以預(yù)測(cè)SWCNT膜的特定顏色并明確識(shí)別著色機(jī)理。1）作者使用該模型，計(jì)算出了466種不同SWCNTs種類的顏色，這揭示了SWCNTs可能實(shí)現(xiàn)多種顏色。且計(jì)算出的顏色與現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)非常吻合。2）此外，該理論預(yù)測(cè)了各種顏色的SWCNT膜的存在，這在實(shí)驗(yàn)上是可以預(yù)期的。這項(xiàng)研究表明，SWCNTs作為純碳的一種形式，可以顯示出各種各樣的顏色，這有望補(bǔ)充對(duì)碳材料的一般理解。
碳材料學(xué)術(shù)QQ群：485429596Nan Wei, et al. Colors of Single‐Wall Carbon Nanotubes. Adv. Mater., 2020DOI: 10.1002/adma.202006395https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202006395
8. AM：Rh-SnO2界面上的選擇性乙醇氧化反應(yīng)
直接乙醇燃料電池（DEFCs）被認(rèn)為是一種有吸引力的動(dòng)力源，具有高能量密度，生物可再生性以及可便利的存儲(chǔ)和運(yùn)輸?shù)葍?yōu)勢(shì)。然而，由于對(duì)CO2的低選擇性（C1途徑）和對(duì)CH3COOH的高選擇性（C2途徑），DEFCs的陽(yáng)極反應(yīng)，即乙醇氧化反應(yīng)（EOR），效率低下。近日，蘇州大學(xué)Xiaoqing Huang，廣東工業(yè)大學(xué)Yong Xu等報(bào)道了在SnO2-Rh納米片（NSs）的Rh-SnO2界面上實(shí)現(xiàn)高選擇性的EOR至CO2。1）實(shí)驗(yàn)表明，優(yōu)化的0.2SnO2-Rh NSs/C催化劑具有優(yōu)異的堿性EOR性能，其質(zhì)量活性為213.2 mA mgRh-1，C1途徑的法拉第效率為72.8％，分別是Rh NSs/C的1.7和1.9倍。此外，該催化劑還具有高的EOR穩(wěn)定性。2）機(jī)理研究表明，Rh–SnO2界面上的強(qiáng)協(xié)同作用顯著促進(jìn)了C2H5OH的C-C鍵斷裂，形成了CO2，并促進(jìn)了有毒化作用的中間體（*CO和*CH3）的氧化，從而抑制了催化劑的失活。該工作不僅為EOR提供了高選擇性，高活性和高穩(wěn)定性的催化劑，而且還促進(jìn)了通過(guò)界面修飾設(shè)計(jì)高效催化劑的基礎(chǔ)研究。
電催化學(xué)術(shù)QQ群：740997841
Shuxing Bai, et al. Selective Ethanol Oxidation Reaction at the Rh–SnO2 Interface. Adv. Mater., 2020DOI: 10.1002/adma.202005767https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202005767
9. AM：一種用于鋰金屬電池的無(wú)枝晶鋰/碳納米管雜化材料
鋰（Li）金屬在下一代儲(chǔ)能技術(shù)中具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，由于鋰枝晶的生長(zhǎng)，導(dǎo)致其循環(huán)性能差，安全問(wèn)題嚴(yán)重，嚴(yán)重阻礙了其實(shí)際應(yīng)用。近日，華中科技大學(xué)夏寶玉，江西理工大學(xué)吳子平教授，Yan Hong Yin報(bào)道了通過(guò)在碳納米管（CNTs）上直接包覆熔融Li，成功制備了一種用于Li金屬電池的無(wú)枝晶Li/ CNT雜化材料。1）由于合理的過(guò)冷，熔融的鋰受到遠(yuǎn)高于其重力的壓差的壓力。使得鋰核被提起，然后熔融鋰進(jìn)入到碳納米管海綿薄膜（CSMF）中，從而得到具有熔融鋰的均勻涂層和最終鋰包覆的CSMF（LiCSMF）混合材料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，所制得的LiCSMF電極即使在40 mA cm?2的大電流密度下也能在對(duì)稱電池中循環(huán)2000次，表現(xiàn)出超穩(wěn)的循環(huán)性能。2）研究發(fā)現(xiàn)，互連的碳納米管網(wǎng)絡(luò)中熔融鋰的雜化提供了豐富的位點(diǎn)和均勻的局域電場(chǎng)，以有效地分散電流密度，促進(jìn)了鋰離子在充放電過(guò)程中的輸運(yùn)。基于上述優(yōu)點(diǎn)，采用無(wú)枝晶鋰負(fù)極的鋰硫電池的電阻得到極大降低（11.9 Ω）以及在1 C的大電流倍率（C-Rate）下，具有優(yōu)異的循環(huán)壽命。這項(xiàng)工作為開(kāi)發(fā)無(wú)枝晶鋰負(fù)極提供了重要途徑，有望進(jìn)一步促進(jìn)鋰金屬電池的發(fā)展。
電池學(xué)術(shù)QQ群：924176072
Zhi Yong Wang, et al, A Dendrite-Free Lithium/Carbon Nanotube Hybrid for Lithium-Metal Batteries, Adv. Mater. 2020DOI: 10.1002/adma.202006702https://doi.org/10.1002/adma.202006702
10. Nano Letters：MgO(001)上的111取向的(VNbTaMoW)N納米棒的自生長(zhǎng)
晶體生長(zhǎng)是是一種相當(dāng)復(fù)雜的現(xiàn)象，涉及材料熱力學(xué)和化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)以及傳質(zhì)過(guò)程。通常來(lái)說(shuō)，生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)而非熱力學(xué)會(huì)控制著低維結(jié)構(gòu)（例如，納米晶體和納米線）的形態(tài)和結(jié)構(gòu)演變，從而導(dǎo)致遠(yuǎn)非平衡的形態(tài)，晶相和取向。近日，美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校Hicham Zaid報(bào)道了在1073 K的Kr/N2混合氣體中，利用超高真空直流磁控濺射法在單晶MgO(001)襯底上生長(zhǎng)了耐火高熵合金氮化物(VNbTaMoW)N。1）X射線衍射，掃描和透射電子顯微鏡以及能量色散X射線光譜表征表明，(VNbTaMoW)N具有111織構(gòu)的B1結(jié)構(gòu)，合金氮化物組成為(V0.21Nb0.18Ta0.19Mo0.21W0.21)N1.05，晶格常數(shù)（lattice parameter）a為0.4249 nm。2）研究發(fā)現(xiàn)，合金氮化物膜在基體-膜界面附近表現(xiàn)出致密的柱狀微觀結(jié)構(gòu)，隨后生長(zhǎng)出具有3重對(duì)稱刻面的準(zhǔn)一維納米棒。有趣的是，在近晶格匹配和同構(gòu)的MgO(001)面上，薄膜高度111取向，001晶粒的共格生長(zhǎng)限制在前20 nm以內(nèi)。3）研究人員將111織構(gòu)納米棒的形成歸因于反應(yīng)濺射沉積過(guò)程的動(dòng)力學(xué)限制，以及由于擇優(yōu)生長(zhǎng){111}晶體而形成的三重對(duì)稱面。
Hicham Zaid, et al, Self-Organized Growth of 111-Oriented (VNbTaMoW)N Nanorods on MgO(001), Nano Lett, 2020DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c04061https://dx.doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c04061
11. AFM: 光輔助兩步沉積助力高效鈣鈦礦太陽(yáng)能電池
實(shí)現(xiàn)高性能鈣鈦礦太陽(yáng)能電池（PSC）的最有效方法之一是采用添加劑作為結(jié)晶劑或鈍化缺陷。三碘化物離子是一種有效的添加劑，可改善鈣鈦礦薄膜的結(jié)晶度，晶粒尺寸和形貌。但是，這種三碘離子的產(chǎn)生和控制具有挑戰(zhàn)性。韓國(guó)化學(xué)技術(shù)研究所Seong Sik Shin和成均館大學(xué)Hyun Suk Jung等人開(kāi)發(fā)了一種有效的方法，該方法使用光輔助工藝在前體溶液中生產(chǎn)三碘離子，并將其應(yīng)用于PSC。1）結(jié)果表明，當(dāng)?shù)饣纂撸‵AI）溶解的異丙醇（IPA）溶液暴露于LED光線下時(shí)，三碘化物離子可以快速合成。特別是，光輔助FAI-IPA解決方案有助于形成具有高結(jié)晶度，大晶粒尺寸和低陷阱密度的鈣鈦礦薄膜，從而將器件性能提高了22％。2）這項(xiàng)研究表明，在FAI溶解的IPA溶液中進(jìn)行光輔助工藝可以成為制造高效PSC的替代策略，同時(shí)大大減少了加工時(shí)間。
光電器件學(xué)術(shù)QQ群：474948391Dong Geon Lee et al. High Efficiency Perovskite Solar Cells Exceeding 22% via a Photo‐Assisted Two‐Step Sequential Deposition, Advanced Functional Materials, 2020.DOI: 10.1002/adfm.202006718https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202006718
12. Macromolecules：自修復(fù)可加工的離子導(dǎo)電水凝膠用于柔性電子器件
導(dǎo)電，自修復(fù)和粘合水凝膠在可穿戴電子設(shè)備中具有重要意義。其最重要的性能是在室溫下可有效恢復(fù)電氣和機(jī)械性能，并具有優(yōu)異的耐久性。近日，以色列理工學(xué)院Eyal Zussman報(bào)道了一種由聚(4-苯乙烯磺酸鹽-共甲基-尿嘧啶-咪唑)氯化物（PSS-MUI）、明膠和鐵離子（Fe3+）組成的新型雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠。這其中，MUI充當(dāng)超分子交聯(lián)劑，而Fe3+充當(dāng)明膠和PSS官能團(tuán)之間的離子交聯(lián)劑。結(jié)果顯示，水凝膠顯示出優(yōu)異的拉伸性和出色的離子傳導(dǎo)性1）研究發(fā)現(xiàn)，動(dòng)態(tài)氫鍵以及離子和金屬配位相互作用的可逆性使水凝膠具有自愈能力，牢固的附著力和快速的電性能恢復(fù)能力。而Fe3+濃度的變化會(huì)影響水凝膠可加工性的時(shí)間窗口，同時(shí)可以調(diào)節(jié)水凝膠的機(jī)械性能和離子導(dǎo)電性能，研究發(fā)現(xiàn)用于可加工的離子傳導(dǎo)水凝膠的最佳Fe3+濃度為2 wt％。此外，在反復(fù)拉伸過(guò)程中，水凝膠的電阻僅顯示很小的變化。2）研究人員在柔性聚氨酯(PU)襯底上成功組裝了電路，其中電源、發(fā)光二極管和電阻器與水凝膠導(dǎo)線相連。當(dāng)電線突然斷裂時(shí)，水凝膠前體可以簡(jiǎn)單地被擠壓到縫隙中以立即修復(fù)電路。因此，這種水凝膠適合用于柔性電子器件。
柔性可穿戴器件學(xué)術(shù)QQ群：1032109706Sujoy Das, et al, Processable, Ion-Conducting Hydrogel for Flexible Electronic Devices with Self-Healing Capability, Macromolecules, 2020DOI: 10.1021/acs.macromol.0c02060https://dx.doi.org/10.1021/acs.macromol.0c02060
