1.Adv.Funct.Mater.: 氧化石墨烯新型納米復合材料

近日，來自日本產業技術綜合研究所的Zheng-Ming Wang教授（通訊作者）報道了一種含有石墨烯氧化物(GO)和周期性介孔二氧化硅(PMS)的三明治型納米復合材料，并首次用同步輻射原位小角度X射線散射測量證實了GO和表面活性劑混合物中尺度有序結構的存在。納米復合材料中PMS的通道深度和孔壁成熟度受硅酸四乙酯水解反應時間的控制。通過改變烷基三甲基銨(CnTA +)模板的鏈長, 孔徑可以而在1-5nm的范圍內變化，并且所有樣品都具有高比表面積。作者成功地從GO和PMS中構建了一種新型的納米復合結構，這種結構具有均勻的孔隙、大的比表面積和孔體積，在吸附和催化劑領域具有更為廣闊的前景。

文獻鏈接：Sandwich-Type Nanocomposite of Reduced Graphene Oxide and Periodic Mesoporous Silica with Vertically Aligned Mesochannels of Tunable Pore Depth and Size(Adv.Funct.Mater., 2017, DOI:10.1002/adfm.201704066)

2.Adv.Funct.Mater.: 協同配體對混合納米結構合成的影響機理研究

混合納米結構(HN)材料，其設計難點在于對選擇混合形成原理的理解，這不僅涉及到納米顆粒的尺寸與形狀，還關系到表面配體的界面現象。近日，哈爾濱工業大學楊明教授（通訊作者）報道了HN的形成機理，過組合實驗和理論研究系統地解釋了HN形成中復雜的配體作用，成功建立了化學轉化過程中分子水平組織與納米尺度定位的聯系。研究結果表明，兩種“短”配體（檸檬酸鹽和沒食子酸）的存在可以誘導具有不同大小的Ag和CdxAg2-xS發生硫化作用來促使異二聚體的不斷形成;相比之下，當僅存在檸檬酸鹽或沒食子酸時，形成核-殼結構或偏心芯-殼結構。

文獻鏈接:From Molecular-Level Organization to Nanoscale Positioning: Synergetic Ligand Effect on the Synthesis of Hybrid Nanostructures(Adv.Funct.Mater., 2017, DOI:10.1002/adfm.201703006）

3.Adv.Funct.Mater.: 耐疲勞生物石墨烯納米復合材料

近日，北京航空航天大學程群峰（通訊作者）報道了一種生物石墨烯復合材料(BGBN), 通過引入第二相誘導各種裂紋抑制機制，如裂紋釘扎，塑性變形，裂紋偏轉和裂紋橋接等，可以顯著提高石墨烯復合材料的抗疲勞性能。天然珍珠母由于在多個尺度上的復雜界面結構，具有優異的斷裂韌性，因而可以有效抑制納米片平行和垂直方向上的裂紋擴展。此外，BGBN還表現出優異的導電性，這為光電器件，超級電容器，納米發生器和致動器等柔性電子器件的應用提供了廣闊的前景。

文獻鏈接:Fatigue-Resistant Bioinspired Graphene-Based Nanocomposites(Adv.Funct.Mater., 2017, DOI:10.1002/adfm.201703459)

4.JACS: 金-鐵核殼結構實現高質量活性的二氧化碳還原

近日，來自哈爾濱工業大學的王志江副教授和加州理工學院的William A. Goddard教授（共同通訊作者）報道了一種具有金-鐵核殼結構的納米復合材料，能有效提高二氧化碳還原反應的質量活性。理論計算表明，與純金相比，金-鐵復合材料對應的反應中間體（-COOH）形成能更低，因此富有催化潛力。實驗證明，在-0.4V條件下，金-鐵核殼結構能將二氧化碳幾乎全部轉變為CO，極大地抑制了HER副反應的發生。此外這種復合材料的質量活性高達48.2 mA/mg，比純金催化劑高了近100倍。

文獻鏈接：Ultrahigh Mass Activity for Carbon Dioxide Reduction Enabled by Gold–Iron Core–Shell Nanoparticles(JACS, 2017, DOI:10.1021/jacs.7b09251)

5.ACS Nano: 多重圖案納米球刻蝕制備周期性3D分層納米結構

3D可控的分層納米結構在電子、生物、光學等領域具有廣闊的應用前景，但是其可擴展制備仍然面臨巨大挑戰。近日，美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)的Paul S. Weiss (通訊作者)等人提出了一種制備周期性3D分層納米結構的通用方法——多重圖案納米球刻蝕(MP-NSL)，具有優秀的可擴展性和可調控性。MP-NSL用于周期性垂直陣列狀Si納米管的制備，可以實現3D納米尺度的控制，包括內/外徑、高度/孔深度、坡度等；該方法也可以擴展到其他周期性3D分層雜化納米結構的制備和應用于其他一系列基體。

文獻鏈接：Multiple-Patterning Nanosphere Lithography for Fabricating Periodic Three-Dimensional Hierarchical Nanostructures(ACS Nano, 2017, DOI: 10.1021/acsnano.7b05472)

 6.ACS Nano: 過渡金屬修飾的鋁納米晶

最近，高豐度的Al元素替代Au、Ag元素在等離激元中的應用得到了廣泛關注，特別是Al納米晶與催化性金屬或金屬氧化物耦合形成的異質結構十分有望作為等離激元光催化劑。近日，英國劍橋大學的Rowan K. Leary和美國萊斯大學Naomi J. Halas、Emilie Ringe(共同通訊作者)等人通過乙二醇中金屬鹽的還原和異質成核成功在Al納米晶表面制備了Pt族(Ru、Rh、Pd、Ir和Pt)和Fe族(Fe、Co、Ni)納米顆粒。這些修飾的納米顆粒與Al納米晶耦合表現出了更強的光吸收和強烈的熱點產生，可作為等離激元光催化、表面增強光譜和量子等離激元的理想材料平臺。

文獻鏈接：Transition-Metal Decorated Aluminum Nanocrystals(ACS Nano, 2017, DOI: 10.1021/acsnano.7b04960)

7.ACS Nano: 碳納米管的固有手性起源

闡明碳納米管手性起源是實現其潛在應用的關鍵。目前，流行的觀點認為催化劑結構是碳納米管手性的起源。近日，本田研究院美國公司Avetik R. Harutyunyan(通訊作者)等人采用液態Ga滴催化碳納米管(CNTs)的生長，排除了催化劑特征的影響來研究CNTs的手性起源，并和固態Ru納米顆粒做催化劑進行了對比。經過不同手性豐度的分析，他們認為CNTs的手性選擇是碳原子簇固有偏好和催化劑誘導共同作用的結果。研究結果有助于CNTs生長理論的構筑，也為特定手性CNTs的合成提供了一種可能的途徑。

文獻鏈接：Intrinsic Chirality Origination in Carbon Nanotubes(ACS Nano, 2017, DOI: 10.1021/acsnano.7b03957)

8.ACS Nano: 手性無巰基羧酸功能化CdSe量子點：解密配體誘導手性的結構要求

手性半胱氨酸衍生物通過相轉移配體交換進行膠體量子點(QDs)的修飾是一種簡單而有效的合成手性光學活性QDs的方法。近日，美國新罕布什爾大學Krisztina Varga、懷俄明大學Jan Kubelka和韓國延世大學Milan Balaz(共同通訊作者)等人采用無巰基的手性羧酸覆蓋配體(L-和D-蘋果酸和酒石酸)成功實現了CdSe QDs中手性的誘導，并研究了誘導產生手性和光活性的機理。研究結果拓寬了對膠體QDs中配體誘導手性產生的認識，有助于手性半導體納米材料的“量身定制”。

文獻鏈接：CdSe Quantum Dots Functionalized with Chiral, Thiol-Free Carboxylic Acids: Unraveling Structural Requirements for Ligand-Induced Chirality(ACS Nano, 2017, DOI: 10.1021/acsnano.7b03555)

9.ACS Nano: 病毒納米顆粒的結晶、重入熔化和再增溶

原子或者小分子的結晶是非常清晰的過程，但是結晶過程在納米顆粒或者大分子中卻難以預測。通過多價離子控制病毒納米顆粒形成一系列3D超分子結構在生物醫藥、生物傳感、生物納米材料和催化劑等領域具有廣泛的研究興趣。近日，以色列耶路撒冷希伯來大學Uri Raviv(通訊作者)等人觀察了野生猴病毒40(wt-SV 40)納米顆粒在MgCl2溶液中的緩慢透析行為，研究了其結晶、重入熔化和再增溶過程和機理。熱力學模型分析顯示Mg2+的熵是整個過程的主要驅動力。

文獻鏈接：Crystallization, Reentrant Melting, and Resolubilization of Virus Nanoparticles(ACS Nano, 2017, DOI: 10.1021/acsnano.7b03131)

10.Adv.Funct.Mater.: 量子點發光二極管（QLED）摻雜的NiO膜作為空穴注入層（HIL）

PEDOT:PSS是目前量子點LED（QLED）中廣泛運用的空穴注入材料。然而，PEDOT:PSS的吸濕性和酸性特征會導致銦錫氧化物(ITO)電極腐蝕從而嚴重的降低器件的穩定性。相比于有機材料的器件，無機界面緩沖層具有更高的熱穩定性，而且，溶液過程的金屬氧化物薄膜作為界面緩沖層因其與QD層更好的界面相容性通常比通過真空沉積制備的金屬氧化物塊體薄膜更有效。近日，上海大學楊旭勇（通訊作者）等人提出了一種金屬摻雜NiO薄膜的策略提高QLEDs的效率和穩定性：他們采用Li、Mg、Cu分別做為摻雜元素，結果顯示，Cu:NiO HIL基的器件相比于采用PEDOT:PSS的器件表現出更加優良的性能，器件的最大電流效率和內量子效率分別達到了45.7 cd A?1和10.5%， 這是迄今為止所報道的無PEDOT: PSS的 QLEDs最高值，與此同時,器件表現出在5000 cd?2初始亮度下87h的半衰期時間,比PEDOT:PSS基器件要長4倍。這項工作為高性能穩定的QLED器件提供了PEDOT:PSS的替代品。

文獻鏈接：High-Effciency and Stable Quantum Dot Light-Emitting Diodes Enabled by a Solution-Processed Metal-Doped Nickel Oxide Hole Injection Interfacial Layer(Adv.Funct.Mater., 2017, DOI: 10.1002/adfm.201704278)

11.Adv.Funct.Mater.: 熱控乳液自組裝有序量子點（QD）超微粒子用于光降解和太陽能光催化

隨著納米粒子自組裝的發展，一個主要的問題是超晶體結構是否能產生集體性質，如相鄰的納米晶之間的耦合，三維空間中激子離域實現能帶式的電子傳輸。一般來說，納米晶體的表面具有有機配體絕緣層鈍化，阻礙鄰近的電子轉移并在納米顆粒自組裝過程中形成墻，配體去除或者交換對于促進電子轉移是一種可行的策略，但通常會改變表面態，導致性能改變或無法控制的團聚。近日，中科院化學所王鐵（通訊作者）團隊通過熱控制的仿真自組裝，獲得了具有良好的超晶格域的三維超晶格。超晶格間的粒子間距縮小了≈0.3 nm,有機配體在納米顆粒表面,有利于克服電子轉移勢壘。有序緊密的超晶格可以促進CdSSe量子點之間的耦合和電子能量轉移，因此,QD超晶格與單個QDs相比具有不同的光學性質和增強的光電特性。

文獻鏈接：Ordered Superparticles with an Enhanced Photoelectric Effect by Sub-Nanometer Interparticle Distance(Adv.Funct.Mater.，2017，DOI/10.1002/adfm.201701982)

12.Adv.Funct.Mater.: 1D或2D多孔Mo2C納米結構的合成與產氫應用

過渡金屬碳化物(TMCs)是一大類材料，包括Mo2C,WC,Ti2C3,NbC,NiC3等，由于良好的熱穩定性，高電導率，機械性能，超導性能等，在各種領域中有潛在的應用，如儲能，環境治理。TMCs在催化方面也很有前景，因為它們的催化性能可以與貴金屬媲美，也可以作為貴金屬催化劑的支撐支架。值得一提的是，Mo2C由于產氫反應的低成本和高活性而引起不少人關注。近日，華中科技大學黃亮（通訊作者）等人提出了一種可控合成Mo2C多孔納米結構的方法，包括2D納米片材料和1D納米線。該方法通過碳化鈷或鋅 (MOF) (ZIF-67或ZIF-8)并在高溫下添加MoO3納米片或納米線，這些結構在很大程度上保留了前體形態，由此產生周期性地多孔納米結構。多孔Mo2C可以提供大量的活性區域。例如, 2D Mo2C納米片在一個大的pH范圍內的產氫反應中表現出優良的催化性能 (0.1 M HClO4 and 0.1 M KOH),包括一個低起始電位(η= 25 和36 mV vsRHE),小的塔菲爾斜率(40 和 47 mV dec?1),和良好的的穩定。

文獻鏈接：Structure Confned Porous Mo2C for Effcient Hydrogen Evolution(Adv.Funct.Mater.，2017，DOI/ 10.1002/adfm.201703933)

13.ACS Nano: 利用?近零的雙曲超材料進行等離激元刻蝕

迄今，光刻蝕仍是半導體工業最廣泛使用的圖案技術，但是其分辨率受到光衍射的嚴重限制，因此應用雙曲超材料(HMMs)來提升其分辨率得到了廣泛關注。近日，美國密歇根大學L. Jay Guo(通訊作者)等人采用了一種介電常數切向分量(?||)趨于零的II型HMM(Al/Al2O3多層結構)實現了周期性重復圖案的等離激元刻蝕。這是因為該材料具有高度各向異性，只允許一種等離激元模式(?近零的HMM作為核)在波導體系中水平傳播。基于該性質，這種刻蝕體系也可擴展到其他金屬和其他波長的光。

文獻鏈接：Plasmonic Lithography Utilizing Epsilon Near Zero Hyperbolic Metamaterial(ACS Nano, 2017, DOI: 10.1021/acsnano.7b03584)

14.ACS Nano: 微波增強納米金屬自催化生長

實現重要工業納米材料的高效合成必然要求對生長機理的深入了解，從而選擇適宜的現代合成手段，如微波合成。微波合成可以提高合成速率和產物品質，但是其作用機理和微波場的影響卻知之甚少。近日，美國佛羅里達州立大學Geoffrey F. Strouse(通訊作者)等人分別采用微波場和傳統的自催化方法生長金屬納米顆粒，并研究了微波在納米顆粒形核、生長中的作用，顯示其仍然遵循經典的Finke-Watzky模型，建立了生長速率與微波功率之間的聯系。

文獻鏈接：Microwave Enhancement of Autocatalytic Growth of Nanometals(ACS Nano, 2017, DOI: 10.1021/acsnano.7b04040)

15.ACS Nano: 離子液滴修飾氧化石墨烯制備高能量密度、高電壓超級電容器

研發高能量密度的石墨烯基超級電容器的一大難點是兼顧大的離子可接觸表面積(SSA)和高的電極密度。近日，加拿大滑鐵盧大學Michael A. Pope(通訊作者)等人開發了一種離子液體/表面活性劑微乳液體系(EMImTFSI/t吐溫20/水)，可以實現離子液體微膠粒在氧化石墨烯(GO)表面的自發吸附，形成致密的GO/離子液體/表面活性劑納米復合膜，低溫熱處理后獲得rGO電極具有高的SSA，從而獲得了很高的質量比電容(302F/g)和封裝密度(0.76g/cm3)，最終實現了非常優異的體積比電容(室溫：144F/cm3，60℃：218F/cm3)。該電極制備方法簡單易行，消除了超級電容器制造過程中來自電極方面的阻礙。

文獻鏈接：Decorating Graphene Oxide with Ionic Liquid Nanodroplets: An Approach Leading to Energy-Dense, High-Voltage Supercapacitors (ACS Nano, 2017, DOI: 10.1021/acsnano.7b04467)

16.ACS Nano: 雙層圖法用于復雜環境下單壁碳納米管手性的精確測定

單壁碳納米管(SWNTs)的手性直接決定其結構和性質，因此準確而方便的測定其手性對納米管的研究與應用至關重要。目前，研究者們主要采用Kataura法來進行手性相關的研究，但是在復雜環境中難以方便而準確地進行手性測定。近日，北京大學楊娟(通訊作者)等人考慮到SMNTs與復雜環境的相互作用，提出了雙層圖法來精確測定SWNTs 的手性，比Kataura法更為簡潔；可廣泛用于碳納米管手性相關的研究，特別是其方便、精確測定。

文獻鏈接：Bilayer Plots for Accurately Determining the Chirality of Single-Walled Carbon Nanotubes Under Complex Environments(ACS Nano, 2017, DOI: 10.1021/acsnano.7b05860)

17.ACS Nano: 單個納米顆粒的三維超高分辨成像

對納米顆粒進行可控的3D定位對研究其構效關系及應用至關重要。近日，美國天普大學Katherine A. Willets(通訊作者)等人利用納米滴管和帶電基板實現了單個納米顆粒運動軌跡的實時操控(平衡納米滴管壓力驅動流的力和帶電基板的靜電吸引力)，并通過電阻脈沖電化學裝置、光學顯微鏡和超高分辨熒光成像實現了其運動軌跡的3D可視化(精度高達數十納米)，有望應用于膠體納米顆粒表面圖案化和藥物輸運等研究領域。

文獻鏈接：Three-Dimensional Super-resolution Imaging of Single Nanoparticles Delivered by Pipettes(ACS Nano, 2017, DOI: 10.1021/acsnano.7b05902)

轉自：材料牛