1. Nature Materials：具有周期性彎曲金屬層的金屬鐵電超晶體
納米級(jí)異質(zhì)結(jié)構(gòu)多個(gè)邊界條件的同時(shí)操縱是一種穩(wěn)定異常結(jié)構(gòu)和新興相的通用方法。近日，倫敦納米技術(shù)中心Pavlo Zubko，Marios Hadjimichael?等報(bào)道了在PbTiO3-SrRuO3鐵電-金屬超晶格中設(shè)計(jì)了一個(gè)穩(wěn)定的超晶相，該相由具有定制的周期性納米區(qū)域組成。1）實(shí)驗(yàn)和同步X射線衍射、壓電響應(yīng)力顯微鏡、掃描透射電子顯微鏡和相場(chǎng)模擬的結(jié)合研究揭示了該材料具有一個(gè)復(fù)雜的多級(jí)區(qū)域結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可最大程度地減小彈性能和靜電能。2）該材料可通過曲率最大為107 m-1的金屬SrRuO3層的周期性晶格調(diào)制來實(shí)現(xiàn)鐵電晶格大的局部變形。該工作表明，可以將多疇鐵電系統(tǒng)用作通用模板在相關(guān)材料中誘導(dǎo)大的曲率，并為工程化具有調(diào)制結(jié)構(gòu)和電子特性且可以使用電場(chǎng)控制的相關(guān)材料提供了一條途徑。
壓電鐵電材料學(xué)術(shù)QQ群：1083349329Marios Hadjimichael, et al. Metal–ferroelectric supercrystals with periodically curved metallic layers. Nat. Mater., 2020DOI: 10.1038/s41578-020-00864-6https://www.nature.com/articles/s41563-020-00864-6
2. Nature Materials：摻氫粘塑性液態(tài)金屬微粒用于可拉伸的印刷金屬線
可以直接印刷在可伸縮基板上的導(dǎo)電和可伸縮電極在可穿戴電子產(chǎn)品和電子皮膚方面引起了廣泛的關(guān)注。盡管含液態(tài)金屬（LMs）的可打印油墨是這些應(yīng)用的有力候選者，然而液態(tài)金屬顆粒周圍形成的絕緣氧化皮限制了其導(dǎo)電性。近日，韓國(guó)浦項(xiàng)科技大學(xué)Unyong Jeong，延世大學(xué)Aloysius Soon報(bào)道了在脂肪族聚合物存在的情況下，超聲引入的氫摻雜使氧化皮具有極高的導(dǎo)電性和可變形能力。1）研究人員將超聲作用于含有甲苯、本體LM、聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（PEVA）和自由基引發(fā)劑（過氧化二異丙苯，DCP）的溶液中，制備了摻氫微粒（MPs）。2）研究人員利用X射線光電子能譜和原子探針層析證實(shí)了氫摻雜的存在，并通過第一性原理計(jì)算對(duì)得到的氧化皮的電導(dǎo)率進(jìn)行了合理的解釋。3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，所得到的印刷電路線具有金屬導(dǎo)電性（25,000?S?cm-1）、500%單軸拉伸時(shí)出色的機(jī)電去耦性、機(jī)械耐刮擦性以及在廣泛的溫度和濕度范圍內(nèi)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。此外，印刷金屬線的自鈍化可用于直接印刷三維電路線路和用作可拉伸感應(yīng)應(yīng)變傳感器的雙層平面線圈。
復(fù)合材料學(xué)術(shù)QQ群：519181225Veerapandian, S., Jang, W., Seol, J.B. et al. Hydrogen-doped viscoplastic liquid metal microparticles for stretchable printed metal lines. Nat. Mater. (2021).DOI：10.1038/s41563-020-00863-7https://doi.org/10.1038/s41563-020-00863-7
3. Nature Chemistry：利用鎳氫催化劑實(shí)現(xiàn)了未活化烷基親電體間的對(duì)映選擇性交叉偶聯(lián)
兩個(gè)烷基片段之間的交叉偶聯(lián)反應(yīng)是產(chǎn)生富含sp3雜化碳原子中心的有機(jī)分子的有效手段，這些分子是藥物發(fā)現(xiàn)中誘人的候選化合物。對(duì)映選擇性的C(sp3)–C(sp3)偶聯(lián)具有挑戰(zhàn)性，特別是對(duì)于沒有活化基團(tuán)（芳基，乙烯基，羰基）的烷基親電試劑。有鑒于此，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的Xile Hu等研究人員，利用鎳氫催化劑，成功實(shí)現(xiàn)了未活化烷基親電體間的C(sp3)–C(sp3)對(duì)映選擇性交叉偶聯(lián)。1）研究人員報(bào)道了一個(gè)基于內(nèi)烯烴的鎳氫加成以及隨后的鎳催化烷基-烷基偶聯(lián)反應(yīng)的合成策略。2）這一策略可成功實(shí)現(xiàn)未活化烷基鹵化物與烯基硼酸酯之間的對(duì)映選擇性交叉偶聯(lián)，生成手性烷基硼酸酯。3）利用容易獲得且穩(wěn)定的烯烴作為前手性親核試劑，該偶聯(lián)在溫和條件下進(jìn)行，并顯示出廣泛的底物兼容性和較高的官能團(tuán)耐受性。4）研究人員還展示了該策略在天然產(chǎn)物和藥物分子功能化方面的應(yīng)用，以及手性結(jié)構(gòu)單元和(S)-(+)-普瑞巴林關(guān)鍵中間體合成中的應(yīng)用。
Srikrishna Bera, et al. Enantioselective C(sp3)–C(sp3) cross-coupling of non-activated alkyl electrophiles via nickel hydride catalysis. Nature Chemistry, 2020.DOI：10.1038/s41557-020-00576-zhttps://www.nature.com/articles/s41557-020-00576-z
4. Nature Chemistry：通過對(duì)不同亞胺還原酶進(jìn)行篩選和表征，實(shí)現(xiàn)了還原胺化反應(yīng)的生物催化
尋找一個(gè)快速簡(jiǎn)便的方法篩選蛋白質(zhì)序列空間以發(fā)現(xiàn)用于非對(duì)稱合成的新型生物催化劑仍是酶發(fā)現(xiàn)過程中的挑戰(zhàn)和限速步。用于合成手性胺的生物催化策略愈發(fā)誘人，這其中包括酶催化不對(duì)稱還原胺化反應(yīng)，它可以為許多高附加值產(chǎn)物提供一條高效合成路線。有鑒于此，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的Nicholas J. Turner等研究人員，通過對(duì)一系列不同的亞胺還原酶進(jìn)行篩選和表征，成功實(shí)現(xiàn)了還原胺化反應(yīng)的生物催化。1）研究者報(bào)道了超過300種新發(fā)現(xiàn)的亞胺還原酶，并產(chǎn)生了一個(gè)大（384種酶）且序列多樣的用于篩選的亞胺還原酶庫。2）研究人員還開發(fā)了一個(gè)簡(jiǎn)便高通量的篩選其活性的方法。3）通過這一途徑，研究人員發(fā)現(xiàn)了可接受不同結(jié)構(gòu)酮和胺的亞胺還原酶生物催化劑，包括通過動(dòng)態(tài)動(dòng)力學(xué)拆分實(shí)現(xiàn)N-取代的β-氨基酯衍生物的制備級(jí)合成，且產(chǎn)率和手性選擇性優(yōu)越。
均相催化與酶催化學(xué)術(shù)QQ群：871976131 James R. Marshall, et al. Screening and characterization of a diverse panel of metagenomic imine reductases for biocatalytic reductive amination. Nature Chemistry, 2020.DOI：10.1038/s41557-020-00606-whttps://www.nature.com/articles/s41557-020-00606-w
5. Nature Energy: 通過固相平面生長(zhǎng)2D/3D鈣鈦礦太陽能電池
鈣鈦礦太陽能電池中的Ruddlesden-Popper二維/三維（2D / 3D）鹵化物鈣鈦礦雙層膜具有高效率和化學(xué)穩(wěn)定性。然而，由于亞穩(wěn)的準(zhǔn)2D鈣鈦礦的形成，溶液法制備在實(shí)現(xiàn)熱穩(wěn)定性和設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)木植侩妶?chǎng)以有效收集載流子方面存在局限性。鑒于此，高麗大學(xué)Jun Hong Noh和首爾國(guó)立大學(xué)Mansoo Choi等人使用無溶劑固相面內(nèi)生長(zhǎng)在3D膜的頂部生長(zhǎng)穩(wěn)定且高度結(jié)晶的2D（C4H9NH3）2PbI4膜，進(jìn)而形成完整的2D/3D異質(zhì)結(jié)。1）該SIG工藝允許在3D層的頂部上可控制厚度的高結(jié)晶2D（BA）2PbI4（n = 1）層的沉積，而沒有任何準(zhǔn)2D相（n> 1）。形成的完整2D/3D鹵化物結(jié)增加了載流子壽命。2D膜在2D/3D異質(zhì)結(jié)處實(shí)現(xiàn)了增強(qiáng)的內(nèi)置電勢(shì)，從而產(chǎn)生器件中的高光電壓。完整的2D/3D異質(zhì)結(jié)使器件具有1.185 V的開路電壓和24.59％效率，經(jīng)認(rèn)證的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)PCE達(dá)到24.35％。2）完整的2D（n = 1）層不僅改善了濕度和熱穩(wěn)定性，而且PSC具有出色的工作穩(wěn)定性。在濕熱測(cè)試（85°C / 85％相對(duì)濕度）下，在1056 h后，封裝的器件保持94％的初始效率。在全光譜光照下，在1620 h后，封裝的器件保持98％的初始效率。該SIG策略將為設(shè)計(jì)鹵化物-鹵化物結(jié)點(diǎn)開辟新途徑。
發(fā)光材料與器件學(xué)術(shù)QQ群：529627332Jang, YW., Lee, S., Yeom, K.M. et al. Intact 2D/3D halide junction perovskite solar cells via solid-phase in-plane growth. Nat Energy (2021). https://doi.org/10.1038/s41560-020-00749-7
6. Nature Photonics: 綜合缺陷抑制用于高效鈣鈦礦納米晶發(fā)光二極管
金屬鹵化物鈣鈦礦納米晶（PNCs）的電致發(fā)光效率受到材料策略的限制。首爾國(guó)立大學(xué) Tae-Woo Lee和賓夕法尼亞大學(xué)Andrew M. Rappe等人報(bào)道了一種單摻雜合金化策略，既可以抑制缺陷的形成又可以增強(qiáng)電荷載流子的約束。該策略可生成較小的，單分散的膠體粒子（限制電子和空穴，并增強(qiáng)輻射復(fù)合），而表面缺陷更少（減少非輻射復(fù)合）。1）將胍鹽摻雜到甲脒溴化鉛（FAPbBr3）PNC中會(huì)產(chǎn)生有限的體相溶解度，同時(shí)在PNC中產(chǎn)生熵穩(wěn)定相，并導(dǎo)致更小的PNC和更多的載流子限制，多余的胍鹽離析并穩(wěn)定了配位不足的位點(diǎn)。2）此外，將表面穩(wěn)定的1,3,5-三（溴甲基）-2,4,6-三乙苯用作溴化物空位修復(fù)劑。基于PNC的高效發(fā)光二極管，其電流效率為108 cd A-1（外量子效率為23.4％），進(jìn)一步采用半球形鏡片，電流效率上升到205 cd A-1，（外量子效率為45.5％）。
光電器件學(xué)術(shù)QQ群：474948391Kim, YH., Kim, S., Kakekhani, A. et al. Comprehensive defect suppression in perovskite nanocrystals for high-efficiency light-emitting diodes. Nat. Photonics (2021).https://doi.org/10.1038/s41566-020-00732-4
7. Nature Communications：用于氫氣選擇性分離的MOF-In-COF分子篩分膜
盡管共價(jià)有機(jī)骨架(COF)是一種很有前途的先進(jìn)分子分離膜材料，然而其寬大的納米孔徑阻礙了通過分子篩分進(jìn)行的選擇性氣體分離。近日，德國(guó)漢諾威大學(xué)Jürgen Caro，北京化工大學(xué)孟洪教授報(bào)道了一種MOF-In-COF概念，即在支撐的COF層內(nèi)受限生長(zhǎng)金屬有機(jī)骨架（MOF），從而獲得MOF-In-COF膜。1）研究人員選擇鈷基沸石咪唑框架ZIF-67和2D酮烯胺連接的TpPa-1作為構(gòu)建模塊。在制備COF多孔膜之前，通過原位溶劑熱合成法在多孔α-Al2O3基底表面生長(zhǎng)了一層連續(xù)的TpPa-1，目的是為后續(xù)多孔膜的生長(zhǎng)提供納米復(fù)合模板。然后，在室溫下，采用簡(jiǎn)單的兩步浸漬工藝來制備MOF-in-COF膜。首先，將負(fù)載的TpPa-1層垂直浸入硝酸鈷六水合物（Co(NO3)2·6H2O）溶液中24小時(shí)，以充分吸附Co2+離子，之后，加入2-甲基咪唑（2-meIM）溶液，以允許ZIF-67受限地生長(zhǎng)到TpPa-1層中。2）研究發(fā)現(xiàn)，這些膜具有獨(dú)特的MOF-in-COF微/納米孔網(wǎng)絡(luò)，這可能是由于在2D COF的一維通道中，MOF形成了珍珠串狀的單元鏈。3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，MOF-in-COF膜表現(xiàn)出優(yōu)異的氫氣透過率（超過3000 GPU），同時(shí)顯著提高了氫相對(duì)于其他氣體的分離選擇性。此外，得益于精確的粒度篩分和通過MOF-in-COF通道的快速分子傳輸?shù)膮f(xié)同作用，H2/CO2和H2/CH4的優(yōu)異分離性能超過了Robeson上限。此外，在堅(jiān)固的MOF-in-COF膜中進(jìn)行了不同的MOF和COF組合，證明了設(shè)計(jì)策略的多功能性。
多孔材料學(xué)術(shù)QQ群：813094255Fan, H., Peng, M., Strauss, I. et al. MOF-in-COF molecular sieving membrane for selective hydrogen separation. Nat Commun 12, 38 (2021).DOI：10.1038/s41467-020-20298-7https://doi.org/10.1038/s41467-020-20298-7
8. Nature Communications：兩相協(xié)同的MoOx-MoPx促進(jìn)劑助力鋰離子電池的快速充電
高倍率充電時(shí)石墨負(fù)極上金屬鋰的不可控電鍍嚴(yán)重阻礙了具有長(zhǎng)循環(huán)壽命，可快速充電的鋰離子電池（LIBs）的發(fā)展。近日，韓國(guó)慶熙大學(xué)Min-Sik Park，大邱慶北科學(xué)技術(shù)院Jong-Won Lee報(bào)道了在不影響能量密度的前提下，采用MoOx-MoPx兩相協(xié)同促進(jìn)劑劑對(duì)石墨進(jìn)行表面工程，提高了LIBs的快充性能和長(zhǎng)期循環(huán)穩(wěn)定性。1）研究人員通過可控和可擴(kuò)展的表面工程設(shè)計(jì)和合成了MoOx–MoPx/石墨，即在石墨表面沉積MoOx納米層，然后通過蒸汽誘導(dǎo)MoOx至MoPx的部分相變。2）結(jié)合熱力學(xué)計(jì)算的綜合分析結(jié)果表明，MoOx有效地減緩了石墨表面電阻膜的形成，而MoPx通過快速的插層反應(yīng)在相對(duì)高的電位下吸附Li+，并在降低Li+吸附能方面起主導(dǎo)作用。3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，MoOx–MoPx/石墨負(fù)極顯示出快充性能（達(dá)到80%容量的充電時(shí)間不足10分鐘），以及當(dāng)與LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2正極耦合使用時(shí)，300次循環(huán)以上沒有任何鍍鋰跡象的優(yōu)異循環(huán)穩(wěn)定性。該方法為設(shè)計(jì)先進(jìn)的鋰離子電池快充負(fù)極材料鋪平了道路。
電池學(xué)術(shù)QQ群：924176072Lee, SM., Kim, J., Moon, J. et al. A cooperative biphasic MoOx–MoPx promoter enables a fast-charging lithium-ion battery. Nat Commun 12, 39 (2021)DOI：10.1038/s41467-020-20297-8https://doi.org/10.1038/s41467-020-20297-8
9. Nature Communications：利用精密勢(shì)壘工程有效調(diào)控有機(jī)半導(dǎo)體中的熱激活電荷輸運(yùn)
電荷輸運(yùn)的溫度依賴性極大地影響甚至決定了有機(jī)半導(dǎo)體的性質(zhì)和應(yīng)用，然而要實(shí)現(xiàn)有效地對(duì)其進(jìn)行調(diào)控仍然充滿挑戰(zhàn)性。近日，天津大學(xué)李立強(qiáng)教授報(bào)道了一種有效的調(diào)節(jié)有機(jī)半導(dǎo)體中熱激活電荷輸運(yùn)與溫度關(guān)系的策略，即通過精確調(diào)節(jié)晶界（GBs）處的勢(shì)壘（EBe）的有效高度（即勢(shì)壘工程），這是一種先前從未報(bào)道的方法。1）研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)EBe在當(dāng)晶粒尺寸（l）接近德拜長(zhǎng)度（lD）的兩倍（l≈2LD）時(shí)，EBe達(dá)到最大值，而傳統(tǒng)的熱穩(wěn)定性有機(jī)半導(dǎo)體（dinaphtho[2,3-b:2′,3′-f]thieno[3,2-b]thiohene，DNTT）已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂懈邿崦粜缘挠袡C(jī)半導(dǎo)體。此外，細(xì)化或粗化晶粒都可以降低EBe，從而提高DNTT器件的熱穩(wěn)定性。這一結(jié)果表明，需要根據(jù)特定應(yīng)用的熱敏性或熱穩(wěn)定性要求，以將晶粒尺寸優(yōu)化為合適的尺寸范圍。2）通過實(shí)驗(yàn)論證和理論推導(dǎo)，研究人員詳細(xì)闡明了電荷輸運(yùn)的調(diào)控機(jī)制。此外，利用同樣的策略實(shí)現(xiàn)了對(duì)并五苯中熱激活電荷輸運(yùn)的調(diào)控，證明了該策略的普適性。3）當(dāng)作為溫度傳感器時(shí)，DNTT器件顯示出155的高靈敏度（相對(duì)電流變化值）。在目前已報(bào)道的基于有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管（OFET）的溫度傳感器中，具有最佳的性能。作為演示，DNTT OFET器件實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)境紅外的探測(cè)、對(duì)人體接觸識(shí)別以及溫度分布繪圖。這項(xiàng)工作對(duì)熱激活電荷輸運(yùn)的機(jī)理研究和集成電路及高性能傳感器的器件設(shè)計(jì)具有一定的啟示。Huang, Y., Gong, X., Meng, Y. et al. Effectively modulating thermal activated charge transport in organic semiconductors by precise potential barrier engineering. Nat Commun 12, 21 (2021).DOI：10.1038/s41467-020-20209-whttps://doi.org/10.1038/s41467-020-20209-w
10. Nature Communications：柱-梁結(jié)構(gòu)用于防止層狀正極材料發(fā)生破壞性相變
高能量密度、低成本的儲(chǔ)能一直是人們追求的主題。得益于豐富的資源，鈉離子電池（SIBs）具有良好的應(yīng)用前景。然而，由于缺乏具有大容量和較長(zhǎng)循環(huán)壽命的合格正極材料，從而阻礙了SIBs的商業(yè)化。近日，加拿大魁北克水電公司Karim Zaghib，Yuesheng Wang，中國(guó)科學(xué)院物理研究所谷林，三星Yan Wang報(bào)道了一種具有正交P2型結(jié)構(gòu)的K0.4Ni0.2Mn0.8O2正極材料。1）實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，K0.4Ni0.2Mn0.8O2正極材料在0.1 C時(shí)的高容量為194 mAh/g，在1 C時(shí)的高倍率容量為84%，在1 C下500次循環(huán)后的容量保持率為86%。2）原位X射線衍射（XRD）、電感耦合等離子體（ICP）結(jié)果和掃描透射電子顯微鏡（STEM）圖像表明，即使所有的鈉離子都被提取出來，剩余的鉀離子仍然保持著柱-梁（pillar-beam）結(jié)構(gòu)。此外，X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)（XAFS）和差示電化學(xué)質(zhì)譜（DEMS）結(jié)果表明，在循環(huán)過程中，參與電荷轉(zhuǎn)移的是過渡金屬離子，而不是氧。通過第一性原理密度泛函理論(DFT)計(jì)算所得到的鈉和鉀離子擴(kuò)散特性，研究人員進(jìn)一步驗(yàn)證了鉀離子在材料中的作用。這項(xiàng)工作通過對(duì)堿層中柱狀鉀離子工作機(jī)理的詳細(xì)研究，揭示了其在提高電池能量密度和循環(huán)壽命方面的作用。
電池學(xué)術(shù)QQ群：924176072Wang, Y., Feng, Z., Cui, P. et al. Pillar-beam structures prevent layered cathode materials from destructive phase transitions. Nat Commun 12, 13 (2021)DOI：10.1038/s41467-020-20169-1https://doi-org/10.1038/s41467-020-20169-1
11. Chem. Soc. Rev.: 費(fèi)托合成的碳基催化劑
費(fèi)托合成（FTS）是一種將煤炭，生物質(zhì)和頁巖氣轉(zhuǎn)化為燃料和化學(xué)物質(zhì)（例如低級(jí)烯烴，汽油，柴油等）的重要方法。近年來，以商業(yè)規(guī)模部署FTS的動(dòng)機(jī)不斷增強(qiáng)，這推動(dòng)了高性能催化劑的發(fā)現(xiàn)。特別地，已經(jīng)認(rèn)識(shí)到載體在調(diào)節(jié)金屬活性方面的重要性，碳質(zhì)材料作為FTS的載體已引起廣泛關(guān)注。有鑒于此，中科院大連化物所劉健研究員和遼寧師范大學(xué)Vitaly V. Ordomsky等人，綜述了以活性炭(AC)、碳納米管(CNTs)、碳納米纖維(CNFs)、碳球(CSs)和金屬有機(jī)骨架(MOFs)衍生的碳質(zhì)材料為載體制備用于FTS的碳基催化劑的研究進(jìn)展。從載體和金屬性質(zhì)、活性和產(chǎn)物選擇性以及它們之間的相互作用等方面對(duì)FTS碳基催化劑進(jìn)行了系統(tǒng)的評(píng)價(jià)。最后，提出了碳基催化劑在FTS工業(yè)應(yīng)用中面臨的挑戰(zhàn)和未來的發(fā)展趨勢(shì)。1）主要挑戰(zhàn)仍然是碳基材料的高成本。碳基材料應(yīng)使用可利用的原材料以較低的制備成本進(jìn)行制造。高昂的價(jià)格使其不適合費(fèi)托的大規(guī)模生產(chǎn)過程。第二個(gè)挑戰(zhàn)來自碳基材料在氧化氣氛中的穩(wěn)定性不足。催化劑再生可能需要進(jìn)行氧化后處理，這對(duì)于碳基催化劑可能會(huì)造成問題。另一個(gè)挑戰(zhàn)來自負(fù)載在碳材料上的金屬催化劑可能失活。弱的金屬與載體之間的相互作用可能導(dǎo)致反應(yīng)過程中金屬顆粒的聚集，從而失去活性表面積。最后，必須將納米級(jí)碳負(fù)載催化劑造粒為合適的尺寸和形狀，以滿足工業(yè)應(yīng)用。盡管某些碳基載體的機(jī)械強(qiáng)度很高，但球團(tuán)化碳基催化劑的機(jī)械強(qiáng)度通常較弱，需要進(jìn)一步研究以實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。另外，碳基載體的密度遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)載體如SiO2，Al2O3和TiO2。碳基材料的低密度和非粘合特性可能會(huì)進(jìn)一步加劇反應(yīng)過程中催化劑的破碎2）未來的研究方向包括：（1）隨著先進(jìn)的多孔碳制造技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)開發(fā)具有可調(diào)孔徑和分級(jí)多孔結(jié)構(gòu)的碳基材料作為FTS的載體。（2）通過使用由氧化物和碳組成的混合結(jié)構(gòu)，可以克服碳基材料的缺點(diǎn)，例如機(jī)械強(qiáng)度弱，穩(wěn)定性差以及無法在氧化氣氛中再生。（3）應(yīng)改進(jìn)金屬負(fù)載催化劑的金屬負(fù)載技術(shù)，以控制金屬粒徑，分散性和催化性能。（4）可以設(shè)計(jì)碳基材料作為各種非均相催化應(yīng)用的模型載體，研究金屬顆粒的固有催化性能（粒徑，助催化劑作用，活性相的形成）。（5）應(yīng)研究碳基材料對(duì)鐵和/或碳化鈷的形成的影響，因?yàn)樗鼈兊男纬蓵?huì)嚴(yán)重影響FTS活性。
納米催化學(xué)術(shù)QQ群：256363607Yanping Chen et al. Carbon-based catalysts for Fischer–Tropsch synthesis. Chem. Soc. Rev., 2021.https://doi.org/10.1039/D0CS00905A
12. EES：多金屬氧酸鹽（POM）：從電活性團(tuán)簇到能源材料
多金屬氧酸鹽（POMs）是一類特殊的無機(jī)氧化還原活性納米材料，由多個(gè)金屬氧化物離子通過氧原子連接在一起，在有序的三維框架內(nèi)形成納米團(tuán)簇。在與能源相關(guān)的一系列應(yīng)用中具有廣闊的前景。近日，澳大利亞昆士蘭科技大學(xué)Deepak Dubal，西班牙加泰羅尼亞納米科學(xué)與納米技術(shù)研究所Pedro Gomez-Romero綜述了有關(guān)POM材料的分類和特性，重點(diǎn)總結(jié)了雜多金屬氧酸鹽的性質(zhì)以及它們?cè)诔?jí)電容器（SC），電池和各種催化應(yīng)用中的最新應(yīng)用進(jìn)展。1）作者首先總結(jié)了通過引入POMs作為氧化還原活性部分，在氧化/還原過程中提供大量電子，從而增強(qiáng)電化學(xué)超電容性能的關(guān)鍵進(jìn)展。2）作者總結(jié)了用于電池的POMs的研究進(jìn)展。簡(jiǎn)要總結(jié)了鋰離子、鈉離子和氧化還原液流體系等幾種電池化學(xué)性質(zhì)。鋰離子化學(xué)因其研究的廣泛性和深度而備受關(guān)注。然后總結(jié)了POMs在導(dǎo)電或化學(xué)活性電極組件上的穩(wěn)定附著、將POMs用作其他高比表面積活性材料的前體以及用于電池的POM雜化材料等方面的重大研究突破。3）作者總結(jié)了用于催化的POMs的研究進(jìn)展。近幾年來，POM基催化劑的研究有了很大的發(fā)展。在這些研究領(lǐng)域中，氧化學(xué)反應(yīng)，如析氧反應(yīng)（在電解槽中）和氧還原反應(yīng)（在燃料電池中）是能量轉(zhuǎn)換技術(shù)發(fā)展的瓶頸。此外，還總結(jié)了POMs材料在二氧化碳（CO2）還原、氮（N2）還原和生物質(zhì)轉(zhuǎn)化等不同催化反應(yīng)中的進(jìn)展。4）作者最后指出了POMs材料在解決迫切的能源相關(guān)問題方面所面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。
電催化學(xué)術(shù)QQ群：740997841Michael Horn, et al, Polyoxometalates (POMs): from Electroactive Clusters to Energy Materials, Energy Environ. Sci., 2021,https://doi.org/10.1039/D0EE03407J
