1. Nature Commun: 雙硫空位增強(qiáng)CO2電還原為正丙醇
利用電化學(xué)二氧化碳還原可以生產(chǎn)具有高能量密度的增值化學(xué)品，但該過程受到低選擇性和低收率的困擾。由于C3形成機(jī)制復(fù)雜，需要*C2中間體的穩(wěn)定和隨后的C1-C2偶聯(lián)，因此丙醇是一種具有挑戰(zhàn)性的產(chǎn)品。有鑒于此，復(fù)旦大學(xué)鄭耿鋒教授和南京師范大學(xué)李亞飛教授等人，使用鋰電化學(xué)調(diào)節(jié)方法開發(fā)了雙硫空位（DSV）結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可穩(wěn)定CO*和*C2二聚體（即OCCO*），并隨后通過CO–OCCO與第三個(gè)*CO偶聯(lián)制備C3。
本文要點(diǎn)：
1）通過充電/放電循環(huán)數(shù)可以很好地調(diào)節(jié)硫空位的密度。富含DSV的CuSx催化劑在0.1 M KHCO3中，在?1.05 V(vs. RHE)時(shí)，正丙醇生產(chǎn)的FEn-PrOH表現(xiàn)出大大提高的15.4±1％，對(duì)應(yīng)于迄今在H-cells中報(bào)道的CO2RR對(duì)正丙醇的最高選擇性之一。
2）使用帶有1 M KOH電解質(zhì)的流通池，在-0.85 V(vs. RHE)的情況下，用于正丙醇生產(chǎn)的高局部電流密度（jn-PrOH）為9.9 mA cm-2。
3）密度函數(shù)理論計(jì)算表明，在六方硫化銅上形成的雙硫空位可以作為穩(wěn)定CO*和OCCO*二聚體的有效電催化中心，并進(jìn)一步通過CO-OCCO偶聯(lián)形成C3物種，而在單硫空位或無硫空位的硫化銅上則無法實(shí)現(xiàn)這一功能。
總之，該工作提出了一種新的方法，以創(chuàng)建陰離子空位對(duì)作為多碳產(chǎn)物的催化中心。
電催化學(xué)術(shù)QQ群：740997841
Chen Peng et al. Double sulfur vacancies by lithium tuning enhance CO2 electroreduction to n-propanol. Nat Commun, 2021.
DOI: 10.1038/s41467-021-21901-1
https://doi.org/10.1038/s41467-021-21901-1
2. AM：熒光金屬有機(jī)骨架用于對(duì)食品進(jìn)行實(shí)時(shí)視覺監(jiān)測
由于食品安全問題日益嚴(yán)重，因此利用有效的方法進(jìn)行食品質(zhì)量評(píng)估和檢測已引起研究者的廣泛關(guān)注。浙江工業(yè)大學(xué)黃亮副研究員、德州大學(xué)圣安東尼奧分校陳邦林教授和Bin Liang開發(fā)了一種基于熒光金屬有機(jī)骨架(MOF)、可對(duì)食品新鮮度進(jìn)行實(shí)時(shí)可視化監(jiān)測的智能系統(tǒng)。
本文要點(diǎn)：
1）實(shí)驗(yàn)通過合成后修飾，將熒光素5-異硫氰酸酯(5-FITC)與富含氨基的鑭系MOF進(jìn)行共價(jià)偶聯(lián)而構(gòu)建了該比率熒光MOF探針。該探針對(duì)生物胺具有雙發(fā)射響應(yīng)，即FITC的發(fā)射增加而Eu3+的發(fā)射降低，并且伴有明顯的顏色變化（從橙紅色過渡到綠色）。將探針摻雜在柔性襯底上后，所獲得的MOF復(fù)合膜可輕松與基于智能手機(jī)的便攜式平臺(tái)進(jìn)行集成。
2）實(shí)驗(yàn)證明，該智能評(píng)價(jià)系統(tǒng)可用于對(duì)生魚片樣本的新鮮度進(jìn)行現(xiàn)場檢測。綜上所述，這一工作開發(fā)了一種基于熒光MOF的智能評(píng)估系統(tǒng)，并證明其可以作為一種新型的平臺(tái)以應(yīng)用于食品監(jiān)測，它不僅具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而且在公共衛(wèi)生領(lǐng)域也具有很好的應(yīng)用潛力。
二維材料學(xué)術(shù)QQ群：1049353403
Jing Wang. et al. A Fluorescent Metal–Organic Framework for Food RealTime Visual Monitoring. Advanced Materials. 2021
DOI: 10.1002/adma.202008020
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202008020
3. AM：一種基于構(gòu)型熵效應(yīng)的高穩(wěn)定活性固溶體合金三效催化劑
自1970年以來，人們一直致力于減少汽車的有毒氣體排放。在成功開發(fā)出可同時(shí)轉(zhuǎn)化一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉CS）和氮氧化物（Nox）三種有害氣體的三效催化劑（TWC）后，Rh作為唯一可以有效地催化還原NOx，成為汽車技術(shù)中必不可少的元素。然而，由于其在2007年的成本大幅上漲，人們進(jìn)行了大量研究以取代TWCs中的Rh。盡管如此，Rh仍然不可替代，現(xiàn)在，Rh的價(jià)格再次大幅上漲。
近日，日本京都大學(xué)Hiroshi Kitagawa，Kohei Kusada，信州大學(xué)Michihisa Koyama報(bào)道了PdRuM三元固溶體合金納米顆粒（NPs）具有高耐久性和活性的TWC性能，與Rh相比，其有望大幅度降低TWC催化劑的成本。
本文要點(diǎn)：
1）研究人員利用化學(xué)還原法制備PdRuM固溶體合金納米顆粒，證明了第三種元素在TWC反應(yīng)溫度下能有效地穩(wěn)定固溶體合金結(jié)構(gòu)。同時(shí)，PdRuIr比PdRu具有更佳的NOx還原催化活性，從而形成了一種成本更低的TWC以替代Rh。此外，研究人員通過密度泛函理論(DFT)計(jì)算，進(jìn)一步揭示了第三種元素的影響。
這項(xiàng)工作為設(shè)計(jì)高耐用和高效的功能合金納米顆粒提供了洞察力，指導(dǎo)了如何在混合焓之外最大限度地利用構(gòu)型熵。
納米合成學(xué)術(shù)QQ群：1050846953
Kohei Kusada, et al, Highly Stable and Active Solid-Solution-Alloy Three-Way Catalyst by Utilizing Configurational-Entropy Effect, Adv. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adma.202005206
https://doi.org/10.1002/adma.202005206
4. AM：CoPSe：一種用于穩(wěn)定和高倍率鈉/鉀離子電池的新型三元負(fù)極材料
開發(fā)理想的電極材料，克服Na+/K+離子離子半徑過大引起的電極體積變化大和氧化還原動(dòng)力學(xué)遲緩的關(guān)鍵問題，是鈉/鉀離子電池（SIBs/PIBs）走向大規(guī)模應(yīng)用的迫切需要。近日，同濟(jì)大學(xué)楊金虎教授報(bào)道了采用金屬有機(jī)骨架（MOF）作為前驅(qū)體和模板劑，通過原位同步磷化/硒化反應(yīng)合成了一種三元磷硒化鈷（CoPSe），即通過原位同步磷化/硒化反應(yīng)，以納米顆粒的形式嵌入到層狀MOF衍生的N摻雜碳基體（CoPSe/NC）中。N摻雜碳（NC）基體由層狀MOF前驅(qū)體金屬催化碳化反應(yīng)生成的碳納米片和碳納米管共同組裝而成。值得注意的是，這是首次合成了具有立方黃鐵礦結(jié)構(gòu)的純相CoPSe，并對(duì)其作為SIBs和PIBs負(fù)極的本征性質(zhì)進(jìn)行了深入的研究。
本文要點(diǎn)：
1）與CoSe2或CoPS相比，三元CoPSe/NC復(fù)合材料作為電池負(fù)極具有一系列固有的優(yōu)點(diǎn)：i)與CoSe2相比，P原子替代Se原子不僅提高了CoPSe的理論Na/K存儲(chǔ)容量，而且降低了放電過程中的機(jī)械應(yīng)力；ii）Se和P的存在對(duì)CoSe2中中心金屬Co原子的電子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生協(xié)同作用，增強(qiáng)其電化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，降低氧化還原電位，使得全電池的能量密度高于CoSe2；iii）由于Se原子取代了S原子，CoPSe具有比CoSe2更高的本征電導(dǎo)率，特別是抑制了穿梭效應(yīng)。此外，CoPSe/NC復(fù)合材料獨(dú)特的三維層狀碳基體不僅可以加速離子和電子的傳輸動(dòng)力學(xué)，而且可以抑制CoPSe納米顆粒的聚集，有效地提高了電極的穩(wěn)定性，緩解了Na/K插入/提取過程中的體積變化。
2）與CoSe2/NC和COPS/NC相比，CoPSe/NC負(fù)極具有更好的綜合Na/K儲(chǔ)存性能，如優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能。值得注意的是，基于CoPSe/NC負(fù)極的鈉離子全電池具有274 Wh kg?1的高能量密度，超過了基于CoSe2/NC的全電池和大多數(shù)基于含P、Se或S的二元/三元負(fù)極的最先進(jìn)的Na離子全電池。
電池學(xué)術(shù)QQ群：924176072
Yutong Feng, et al, CoPSe: A New Ternary Anode Material for Stable and High-Rate Sodium/Potassium-Ion Batteries, Adv. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adma.202007262
https://doi.org/10.1002/adma.202007262
5. AM：工作穩(wěn)定性>超過 300 h的高效穩(wěn)定的紅色鈣鈦礦發(fā)光二極管
鈣鈦礦發(fā)光二極管（PeLED）的長期運(yùn)行穩(wěn)定性，尤其是通常只有幾個(gè)小時(shí)的紅色PeLED，一直面臨著巨大的挑戰(zhàn)。香港大學(xué)Wallace C. H. Choy，Yong Wang和吉林大學(xué)Qingfeng Dong等人報(bào)道了一種穩(wěn)定的β-CsPbI3納米晶體（NCs），并用于高效的發(fā)光二極管。
本文要點(diǎn)：
1）研究人員通過在合成NCs中加入聚（馬來酸酐-alt-1-十八碳烯（PMA））用于高效且穩(wěn)定的紅色發(fā)光PeLEDs。PMA可以通過PMA中O基團(tuán)與Pb2+之間的偶聯(lián)作用，與前體中的PbI2化學(xué)相互作用，從而促進(jìn)穩(wěn)定的β-CsPbI3 NCs的結(jié)晶。
2）同時(shí)，交聯(lián)的PMA大大降低了β-CsPbI3 NCs表面的PbCs反位缺陷。得益于改善的晶體相質(zhì)量，β-CsPbI3 NCs薄膜的光致發(fā)光量子產(chǎn)率從34％顯著提高到了89％。相應(yīng)的發(fā)紅光的PeLED達(dá)到了17.8％的高外量子效率和出色的操作穩(wěn)定性。在30 mA cm-2的恒定電流密度下，PeLED的T50（衰減到初始電致發(fā)光強(qiáng)度的一半）時(shí)間達(dá)到317 h。
發(fā)光材料與器件學(xué)術(shù)QQ群：529627332
Li, H., Lin, H., Ouyang, D., Yao, C., Li, C., Sun, J., Song, Y., Wang, Y., Yan, Y., Wang, Y., Dong, Q., Choy, W. C. H., Efficient and Stable Red Perovskite Light‐Emitting Diodes with Operational Stability >300 h. Adv. Mater. 2021, 2008820.
https://doi.org/10.1002/adma.202008820
6. Angew：雙無機(jī)鹽溶液相電解液用于Na離子電池
“Water‐in‐salt”鹽包水電解液(WISE)具有較寬的電化學(xué)穩(wěn)定窗口，能夠在陽極上形成鈍化固體電解液界面結(jié)構(gòu)，在陰極上吸附和形成疏水性陰離子雙層結(jié)構(gòu)。但是，在陰極上的WISE受限過電勢(shì)對(duì)于大多數(shù)的高容量溶液相Na離子電池（ASIB）仍然非常高，WISE的價(jià)格同樣對(duì)于實(shí)際應(yīng)用而言同樣非常高。有鑒于此，馬里蘭大學(xué)王春生等報(bào)道了一種價(jià)格低廉的兩種鹽（19 mol kg-1）的WISE，電化學(xué)穩(wěn)定窗口高達(dá)2.8 V（1.6~4.4 V vs. Na+/Na），其中17 mol kg-1 NaClO4的鹽陽離子的極限電位達(dá)到4.4 V，2 mol kg-1 NaOTF的陰極極限電位形成NaF-Na2O-NaOH固體電解質(zhì)界面從而實(shí)現(xiàn)了1.6 V的電勢(shì)。
本文要點(diǎn)：
1）通過Raman、FTIR表征、DFT計(jì)算方法，驗(yàn)證NaClO4主要降低水分子的活性，少量NaOTF起到輔助形成高活性SEI界面的作用，通過XPS、TOF-SIMS表征驗(yàn)證了陽極界面上開始數(shù)次循環(huán)后形成了NaF-Na2O-NaOH界面SEI結(jié)構(gòu)，同時(shí)有效的抑制了在水中的分解。NaClO4-NaOTF雙鹽電解液的離子導(dǎo)電性達(dá)到95.25 mS cm-1，同時(shí)粘度非常低（12.28 mPa s）。
2）這種19 mol kg-1 NaClO4-NaOTF-H2O電解液在Na3V2(PO4)3||Na3V2(PO4)3全電池中實(shí)現(xiàn)了1.75 V的過電勢(shì)，在1 C循環(huán)100次容量保持87.5 %，容量達(dá)到70 W h kg-1；在5 C倍率循環(huán)過程中能夠進(jìn)行500次循環(huán)。
3）這種將無機(jī)鹽、氟化物鹽結(jié)合的方法，為發(fā)展廉價(jià)高能量堿金屬離子電池提供方案。
電池學(xué)術(shù)QQ群：924176072
Chunsheng Wang et al. High‐Energy Aqueous Sodium‐Ion Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2021,
DOI: 10.1002/anie.202017167
https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202017167
7. Angew：二苯并咔咯銀的合成、修飾在Ag(111)上形成開殼層電子結(jié)構(gòu)
南京大學(xué)沈珍等報(bào)道了一種簡單以化學(xué)計(jì)量比的產(chǎn)率進(jìn)行合成二苯并咔咯銀分子的方法，雖然通過單晶X射線衍射分析表征揭示了其分子具有的鞍狀構(gòu)象。當(dāng)該分子吸附在Ag(111)界面上，該分子形成以往未見報(bào)道的穹頂幾何結(jié)構(gòu)，分別形成向上/向下的方向取向。
本文要點(diǎn)：
1）通過冷凍STM表征發(fā)現(xiàn)Fermi能級(jí)附近產(chǎn)生尖銳的Kondo共振響應(yīng)，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)Kondo溫度較高（172 K），首次在實(shí)驗(yàn)中表征發(fā)現(xiàn)AgII-corrole·2-物種。
2）進(jìn)一步的，發(fā)現(xiàn)較多的苯環(huán)-Ag(111)基底之間的相互作用改善Ag(4dx2-y2)-corrole(π)之間的軌道相互作用，因此穩(wěn)定了界面上的AgII-corrole·2-物種。此外，通過這種基底策略，為設(shè)計(jì)發(fā)展新型結(jié)構(gòu)金屬-咔咯化合物和用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)/量子邏輯門的多通道分子自旋器件提供指導(dǎo)。
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Jialiang Xu, et al. Ligand Non‐innocence and Single Molecular Spintronics Properties of Ag(II) Dibenzocorrole Radical on Ag(111), Angew. Chem. Int. Ed. 2021
DOI: 10.1002/anie.202016674
https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202016674
8. Angew：層狀二維Ni-MOF材料電催化ORR制備H2O2
2D金屬有機(jī)框架化合物納米片層材料在催化領(lǐng)域起到非常重要作用，但是通常合成此類材料的方法局限在超聲法、水熱合成法，此類過程中難以得到具有活性位點(diǎn)的MOF，有鑒于此，廈門大學(xué)/蘇州大學(xué)黃小青等報(bào)道了一種液-液界面合成方法構(gòu)建了一系列2D Ni-MOF納米片材料，該反應(yīng)中通過調(diào)控金屬前體分子、有機(jī)連接配體，能夠有效的調(diào)控活性位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化電催化ORR反應(yīng)合成H2O2。
本文要點(diǎn)：
1）合成構(gòu)建的Ni MOF納米片材料在ORR催化反應(yīng)合成H2O2的過程中展示了和金屬位點(diǎn)、有機(jī)連接配體相關(guān)的催化反應(yīng)活性變化，其中優(yōu)化的結(jié)構(gòu)催化反應(yīng)過程中的過電勢(shì)接近0，在0.1 M KOH中的H2O2選擇性達(dá)到~98 %，產(chǎn)率達(dá)到~80 mmol gcat-1h-1，因此展示了在電催化合成H2O2中的前景。
2）通過X射線精細(xì)吸收表征，驗(yàn)證了活性位點(diǎn)配位數(shù)目的變化，從飽和變?yōu)椴糠诛柡瓦^程中，發(fā)現(xiàn)不飽和位點(diǎn)對(duì)優(yōu)化電化學(xué)活性至關(guān)重要。
電催化學(xué)術(shù)QQ群：740997841
Xiaoqing Huang, et al. Large‐Scalable Interfacial Synthesis of Two‐Dimensional Metal‐Organic Framework Nanosheets for Electrochemical Hydrogen Peroxide Production, Angew. Chem. Int. Ed. 2021,
DOI: 10.1002/anie.202100897
https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202100897
9. Nano Lett：熒光Janus Ag/Ag2S納米顆粒用于H2O2激活的NIR-II熒光成像
硫化銀(Ag2S)因其高熒光量子產(chǎn)率和低毒性而在近紅外II區(qū)(950-1700 nm, NIR-II)成像領(lǐng)域中受到廣泛的關(guān)注。然而，它的熒光信號(hào)總是會(huì)處于“開啟”的狀態(tài)，這使得其并不適用于進(jìn)行靶向分子激活的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。福州大學(xué)宋繼彬教授開發(fā)了一種新型的銀/硫化銀Janus納米顆粒(Ag/Ag2S JNP)，并將其用于NIR-II區(qū)的特異性激活熒光成像。
本文要點(diǎn)：
1）激光照射下，Ag對(duì)Ag2S的粒子內(nèi)電子補(bǔ)償使得該JNPs的熒光處于關(guān)閉狀態(tài)。而在H2O2的作用下，其對(duì)Ag的氧化作用會(huì)降低電子轉(zhuǎn)移效應(yīng)，從而恢復(fù)Ag2S的NIR-II熒光。
2）相比之下，Ag/Ag2S JNPs的吸收會(huì)以對(duì)H2O2依賴的方式而略有降低，從而表現(xiàn)出激活的光聲成像機(jī)制。實(shí)驗(yàn)表明，該Ag/Ag2S JNPs可用于體內(nèi)疾病的無創(chuàng)定位和診斷，如肝損傷和癌癥等，并具有較高的靈敏度和準(zhǔn)確性。
生物材料學(xué)術(shù)QQ群：1067866501
Xuan Zhang. et al. Plasmonic-Fluorescent Janus Ag/Ag2S Nanoparticles for In Situ H2O2?Activated NIR-II Fluorescence Imaging. Nano Letters. 2021
DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c00197
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.1c00197
10. AEM: 具有高活性和增強(qiáng)穩(wěn)定性的用于氫氧化和析氫反應(yīng)的相分離Mo-Ni合金
堿性聚合物電解質(zhì)燃料電池和堿性水電解的發(fā)展需要用于氫氧化反應(yīng)（HOR）和析氫反應(yīng)（HER）的非貴金屬催化劑。有鑒于此，加拿大西安大略大學(xué)孫學(xué)良教授、暨南大學(xué)孟輝教授和金彥爍等人，報(bào)道了一種由Mo金屬和嵌入的Ni金屬納米粒子組成的相分離Mo-Ni合金（PS-MoNi）催化劑。
本文要點(diǎn)：
1）通過水熱法在泡沫鎳上合成PS‐MoNi，然后在H2氣氛中于450°C熱處理1 h。PS-MoNi中的Mo元素以相分離的Mo金屬形式存在。
2）PS‐MoNi具有良好的氫電極活性，具有高的交換電流密度(?4.883 mA cm?2)，可以與報(bào)道的非貴金屬催化劑的最高值相媲美。此外，非晶態(tài)相分離的Mo-Ni合金比金屬間化合物Mo-Ni合金(IC-MoNi)相比，具有更好的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)穩(wěn)定性。PS‐MoNi的擊穿電位高達(dá)0.32 V，遠(yuǎn)高于已有報(bào)道的IC‐MoNi的擊穿電位。
3）X射線近邊緣結(jié)構(gòu)的吸收譜（XANES）和密度泛函理論（DFT）的計(jì)算表明PS-MoNi的電子從Mo轉(zhuǎn)移到Ni，從而導(dǎo)致Mo表面具有合適的H *（ΔGH*）吸附自由能，這意味著嵌入的Ni金屬納米粒子對(duì)Mo金屬的電子密度調(diào)制可以產(chǎn)生出色的HOR和HER性能。
電催化學(xué)術(shù)QQ群：740997841
Jidong Song et al. Phase‐Separated Mo–Ni Alloy for Hydrogen Oxidation and Evolution Reactions with High Activity and Enhanced Stability. Advanced Energy Materials, 2021.
DOI: 10.1002/aenm.202003511
https://doi.org/10.1002/aenm.202003511
11. AEM: 亞1 nm Cu9S5納米線上CO2電還原的Single‐Unit‐Cell催化作用
作為納米晶體催化劑和單原子催化劑之間的橋梁，由于量子效應(yīng)和合成困難，乍一看single‐unit‐cell催化劑似乎不可用于催化。有鑒于此，清華大學(xué)王訓(xùn)教授等人，通過LaMer途徑合成了24 nm Cu9S5納米線。
本文要點(diǎn)：
1）首先通過在硫化銅的成核階段引入多金屬氧酸鹽（POM）簇來合成具有single‐unit‐cell結(jié)構(gòu)的亞1 nm Cu9S5納米線。類似于聚合物領(lǐng)域中的A–B–A–B型嵌段共聚（“A”和“B”分別代表Cu9S5晶胞和POM團(tuán)簇）。
2）多種表征表明，Cu9S5以single‐unit‐cell結(jié)構(gòu)存在。因此，每個(gè)單位單元都可以作為一個(gè)孤立的活性位點(diǎn)。
3）single‐unit‐cell結(jié)構(gòu)在CO2電還原過程中表現(xiàn)出較高的甲酸電催化活性和法拉第效率（FE）（在-0.8 V（vs RHE）時(shí)為82.0％），而納米晶體結(jié)構(gòu)以較低的FEs生成HCOO?、甲醇和乙醇。由于表面原子接近100％的暴露以及可能的協(xié)同作用，single‐unit‐cell材料將表現(xiàn)出更多新穎的化學(xué)和物理現(xiàn)象，這可能在催化，光學(xué)或能量轉(zhuǎn)換領(lǐng)域等方面具有巨大優(yōu)勢(shì)。
總之，該工作表明single‐unit‐cell催化劑通過有限的尺寸效應(yīng)顯示出精確催化的巨大潛力。
電催化學(xué)術(shù)QQ群：740997841
Deren Yang et al. Single‐Unit‐Cell Catalysis of CO2 Electroreduction over Sub‐1 nm Cu9S5 Nanowires. Advanced Energy Materials, 2021.
DOI: 10.1002/aenm.202100272
https://doi.org/10.1002/aenm.202100272
12. Small: 超薄二維Ni3Cr2P2S9和Ni3Cr2P2Se9納米片的高產(chǎn)量制備
與二元2D納米材料相比，多元2D納米材料由于其獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)而具有獨(dú)特的理化性質(zhì)和創(chuàng)新的應(yīng)用。然而，對(duì)于高質(zhì)量多元二維納米片的高產(chǎn)率制備來說，仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。有鑒于此，香港城市大學(xué)張華教授和譚超良教授等人，報(bào)道了通過層狀塊狀晶體的液相剝離，高產(chǎn)量和大規(guī)模生產(chǎn)兩種四元金屬硫代磷酸鹽納米片Ni3Cr2P2S9和Ni3Cr2P2Se9。
本文要點(diǎn)：
1）首次報(bào)道了CVT生長的兩種四元金屬硫代磷酸鹽塊狀晶體，即Ni3Cr2P2S9和Ni3Cr2P2Se9的高產(chǎn)量和大規(guī)模剝離，以制備超薄2D納米片。剝離的單晶Ni3Cr2P2S9納米片，橫向尺寸從幾百納米到幾微米，厚度為1.4±0.2 nm，可以很容易地通過一個(gè)簡單的真空過濾工藝來制備柔性薄膜。
2）與二元MoS2和三元Ta2NiS5晶體相似，四元Ni3Cr2P2S9晶體也具有層狀結(jié)構(gòu)，其中Ni3Cr2P2S9層通過范德華相互作用而堆疊在一起。Ni3Cr2P2S9的每一層都由幾個(gè)八面體組成，其中過渡金屬原子（Ni或Cr）和硫族元素原子分別位于中心和頂點(diǎn)。
3）作為概念證明的應(yīng)用，所制備的薄膜被用作具有良好比電容的超級(jí)電容器電極。這些高產(chǎn)量的，大規(guī)模的，溶液處理的四元金屬硫代磷酸納米片也有可能在其他應(yīng)用領(lǐng)域如生物傳感器，癌癥治療和柔性電子等其他應(yīng)用中大有前途。
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Zhuangchai Lai et al. High‐Yield Exfoliation of Ultrathin 2D Ni3Cr2P2S9 and Ni3Cr2P2Se9 Nanosheets. Small, 2021.
DOI: 10.1002/smll.202006866
https://doi.org/10.1002/smll.202006866
