Adv. Mater.最新文献快讯专题（8.10更新）
本期专题跟踪了Advanced Materials于2016年8月10日见刊的全部文献，并做部分图文导读，相关文献资源网页已上传，点我下载。
本期Advanced Materials 共更新文献30篇，全部为材料相关，其中中国作者文章14篇【香港中文大学（1），西安交通大学（1），中科院生化工程国家重点实验室（1），华中科技大学（1），清华大学（1），北京大学（1），厦门大学（1），复旦大学（1），南京理工大学（1），浙江大学（1），中国科学院金属研究所（1），国家纳米科学中心（2），中国科学院长春应用化学研究所（1）】，文章主要涉及仿生材料，太阳能电池，柔性超级电容器，取向等离子体特性，柔性电子器件等，在此选取所有中国作者文章及部分国外作者文章报导快讯。
1.封面文章 仿生材料：微纳制造仿生材料，模拟自然结构的方法综述
美国德州农工大学的Chaoqun Zhang和Jaime C. Grunlan等从化学组成，材料结构，以及与力学特征和功能有重点关联的机理的角度对一部分自然界存在的天然材料进行分析，并对结构类、黏贴类、超疏水类和光学类四种仿生材料的仿生对象进行具体描述。文末提出了仿生材料现存的问题，并对优化仿生材料制备方法进行了讨论。
珍珠贝的组成和增韧机理
2.封面内页 香港中文大学金纳米碗：具体取向等离子体特性的胶状金纳米碗
香港中文大学的王建芳等在纳米八面体PbS上通过单点启动金沉积法，然后选择性刻蚀掉PbS合成了金纳米碗结构。在平面基底上，它们拥有很强的磁等离子体共振性能以及显著的取向等离子体特性，还可以有效地将垂直方向（s）偏振光注入到基底和金纳米碗的交界区域。
金纳米碗合成过程及形貌表征、能带图等
3.封底内页 单层金属锑烯：室温条件下的高稳定性单层锑烯的机械分离
西班牙马德里自治学院的Julio Gómez-Herrero及Félix Zamora等发现通过机械剥离获得的单层锑烯在室温下具有很好的稳定性（放置几个月），甚至在水中也很稳定。密度泛函理论证明了实验的可靠性以及预测其电子能隙为1 eV，这体现了其在光电子器件中能够获得广泛应用的潜力。
单层锑烯的光学照片及AFM图
4.封底文章 西安交通大学：柔性电子器件——膨胀可控断裂法制备纳米电极
西安交通大学王文君和邵金友等人采用膨胀可控断裂法在平整柔性基板上制备纳米间隙电极。通过控制有机溶剂溶胀聚合物基板，精确断裂微米电极颈缩区，得到可调谐宽度的电极对。将其应用于紫外光电探测器表现出对紫外光照具有很高的响应度（2.2 × 107 A W−1）和外量子效率（7.5 × 109%）。
纳米间隙电极制备示意图
5.电介质：合理共设计聚合物电解质用于能源存储
近日，康涅狄格大学的Arun Mannodi-Kanakkithodi 提出了共同设计的概念。他指出共同设计可以制备出超出现今标准的聚合物电介质，通过这个方法已经制备出新的有机聚合物电介质，如聚脲、聚硫脲、聚酰亚胺等。研究人员将CH2, CO, NH, C6H4,C4H2S, CS,和 O7种材料进行不同的组合，制备出了一系列新型聚合物电介质，并对这些材料进行了表征。这套设计方法的提出为研究人员对新材料的制备提供了新思路。
共同设计方法的步骤
6.河北大学&中科院生化工程国家实验室可追踪纳米颗粒：小干涉RNA及拥有暂时释放能力的维生素A酸的可追踪粒子传递用以控制阿尔茨海默病治疗的干细胞分化
河北大学的张金超及中科院生化工程国家实验室的张欣等利用纳米颗粒可有效控制用以治疗阿尔茨海默病神经中的神经干细胞的分化。这种对纳米颗粒的处理有效地减少了神经元的丢失，恢复了部分老鼠的记忆。另外，该系统还可以实时检测移植部位以及干细胞，这有望被用于阿尔茨海默病患者的治疗。
可追踪的纳米颗粒示意图
7.华中科技大学超级电容器：三氧化钼作为柔性透明纳米纸超级电容器
华中科技大学周军和加利福尼亚大学Yat Li等人通过改良水热法成功制备分散均匀的超长（200 um）三氧化钼纳米带，并将其组装成柔性透明三氧化钼纳米纸。其独特的3D结构和超薄的纳米纸大大减小离子和电子传输距离，显著提升电化学性能。
柔性透明三氧化钼纳米纸实物图
8.渗透多孔聚合物；柔性锂硫电池电极
近日，乔治亚理工学院的Feixiang Wu报道了一种制备柔性独立低成本的电极材料制作方法。将无毒环保的Li2S作为活性材料，利用自然界中大量存在的生物高聚物纤维素作为多孔聚合物能，该方法通过多层电极材料堆叠的来获得较高的载荷容量，同时仍能保持器件柔性，为先进柔性储能器件的发展提供技术支持。
柔性电极工艺路线
9.高迁移率有机半导体：电致发光及去耦合电荷传输性质
近日，剑桥大学的David J. Harkin等人利用能量共振转移法（RET）将电致发光材料从高迁移率聚合物和近场红外染料低聚物中分离。通过采用合适的能量遴选出合适的给受体组合，在增强能量传输效率的同时尽可能不影响充电载体的迁移。David J. Harkin表示这种方法不仅可以增强外量子效率而且不会对电流密度以及场效应造成影响。
IDTBT和SQ3的结构、光谱图
10.清华大学量子反常霍尔效应：磁拓扑绝缘体薄膜的反常霍尔效应对于厚度的依赖关系
清华大学的王亚愚及何珂等研究了Cr掺杂的(Bi,Sb)2Te3磁拓扑绝缘体薄膜的反常霍尔效应，展示了该效应是如何由表面态，能带弯曲以及铁磁交换能的相互作用实现的。铁磁性中的同质性是高温反常霍尔效应最关键的因素。
低磁场下的反常霍尔效应与厚度的依赖关系
11.北京大学MOF：来自金属有机框架的多孔蜂窝状纳米结构作为高效电催化还原氧的免贵金属催化剂
北京大学的邹如强及日本先进工业科学和技术研究院的Qiang Xu等利用金属有机框架（MOF）合理构筑了蜂窝煤状的多孔碳结构。该结构具有高致密度的活性位点，从而通过增加反应活性位点以及气体吸附质量显著提高电催化性能，实现与Pt类似的氧还原性能。
MOF衍生的蜂窝煤纳米结构制备流程图
12.化学气相沉积：中性空穴传输聚合物的化学气相沉积氧化以提高太阳能电池的效率和寿命
麻省理工学院的Karen K. Gleason等首次通过将Cl掺杂聚合物（3,4-dimethoxythiophene）薄膜在有机太阳能电池通过真空聚合物蒸气印刷技术实现中性空穴传输聚合物的概念，。由于这种新颖的聚合物的中立性，高的透明度，良好的导电性，和适当的能量水平，太阳能电池的效率和寿命显着提高。
oCVD反应装置原理图及PDMT薄膜的合成路径
13.复旦大学纳米复合材料：利用高效的上转化纳米复合材料实现增强的光声/发光/磁共振
厦门大学的任磊及聂立铭等发现一种钆掺杂的多层上转化纳米颗粒在800 nm波长下的激发比980 nm下的荧光强度有十倍的增强。这种纳米配方拥有优异的光声/发光/磁共振多模成像特性，使得肿瘤形貌和微血管分布的可视化达到一个新的水平。
动物的深层次影像原理图
14.锌空气电池：通过形态模拟人发阵列的柔性锌空气电池
滑铁卢大学的Zhongwei Chen等通过模拟人发阵列制备了一种锌空气电池可充放电式的纳米空气电极。在氮掺杂碳纳米管中的介孔氧化钴纳米花瓣的头发状阵列直接生长在不锈钢网。该电极具有灵活性并提升了电池性能，同时充分体现了柔性可充电锌-空气电池在实际应用中的优势。
Co3O4 -NCNT/SS空气电极示意图
15.复旦大学柔性超级电容器：制备微型超级电容器的新切片技术
A Novel Slicing Method for Thin Supercapacitors （Adv. Mater. 2016，DOI: 10.1002/adma.201600506）
复旦大学的Hao Sun和Huisheng Peng等发明了一种切片法实现低成本、独立可调地制备微型超级电容器，这种方法能够调整超级电容器的厚度，保证制备的一致性和体积的紧凑性。所得超级电容器比电容高达248.8 F g−1 (150.8 F cm−3)，这种方法可以推广到其他储能器件的制备上。
切片法制备超级电容器的示意图
16.南京工业大学电催化剂：钙钛矿电催化剂实现有效产氢
佐治亚理工学院的Meilin Liu及南京工业大学的邵宗平等首次实现钙钛矿氧化物在碱溶液中作为电催化剂实现产氢。位点镨掺杂掺杂Pr0.5(Ba0.5Sr0.5)0.5Co0.8Fe0.2O3–δ相比于 Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3–δ实现了显著增强的稳定性，也比许多发展成熟的块体/纳米颗粒非贵金属材料优异。这些优异的产氢性能来源于表面电子结构的调节以及镨掺杂。
钙钛矿氧化物作为电催化剂示意图
17.浙江大学：采用全尺度协同缺陷工程制备高性能石墨烯纤维（GFs）
浙江大学高超等首次提出全尺度协同缺陷工程策略，从原子尺度到宏观尺度上降低GFs层状结构中所有的缺陷，规模化制备超高刚度（282 GPa）和抗拉强度（1.45 GPa），并兼具高导电性（0.8 × 106 S m−1）和高载流量（2.3 × 1010 A m−2）的GFs。
GFs的全尺度协同缺陷工程改善结构中所有的缺陷
18.中科院金属研究所光催化：选择性断裂氢键实现氮化碳的有效可见光催化
中科院金属研究所的刘岗等人通过选择性地断裂石墨氮化碳的氢键实现优异的性能，包括增加的带尾接近于带边缘以及创造了充足的空隙。这些特性可以同时增强光催化中的三个基本过程，这给这种氮化碳带来了十倍增强的光催化产氢的活性。
光催化活性位点的观察
19.钙钛矿太阳能电池：用高结晶度的SnO2纳米晶作为强大的电子传输层反钙钛矿太阳能电池的提高效率和稳定性
华盛顿大学的Alex K.-Y. Jen等利用高结晶度的SnO2作为高性能钙钛矿太阳能电池稳定的电子传输层。受益于SnO2的高结晶度，较厚的SnO2电子传输层（≈120 nm）表现出优异的电子传输性能，能量转化效率（PCE）达18.8%，并且在最初PCE 的90%可以在约70%相对湿度的环境下贮藏保留超30 d。
SnO2的XRD及电镜表征
20.国家纳米科学中心：晶面可控的Co3O4六角纳米片能够高效利用可见光固定CO2
国家纳米科学中心的高超等研究制备了一种晶面可控暴露的Co3O4六角纳米片，用以在可见光下高效还原固定CO2。密度泛函理论（DFT）的计算表明这是一种性能非常优越的多相催化剂。该催化剂在乙腈/水溶液里中，4 h的CO平均产量高达2003 μmol h-1，主反应选择性高达77.1%。
六角形纳米片的形貌和结构分析
21.聚合物太阳能电池：陷阱填充千分浓度的F4-TCNQ以提高聚合物太阳能电池的填充因子
多伦多大学Dwight S. Seferos等发现有机半导体中的内在陷阱可以通过陷阱填充F4-TCNQ消除。光伏测试表明，具有每千分浓度F4-TCNQ的设备由于填充因子的提高能表现出比控制装置更好的性能。该研究小组还进一步的研究证实了这一陷阱填充途径，并证明了这一发现的一般性质。
PBDTTT-EFT、F4-TCNQ、 PC 71 BM的化学结构和能级示意图
22.国家纳米中心晶体管：边沿接触的外延生长PbS纳米盘和石墨烯异质节用于高性能光电晶体管
High-Performance Phototransistor of Epitaxial PbS Nanoplate-Graphene Heterostructure with Edge Contact（Adv. Mater. 2016，DOI: 10.1002/adma.201601071）
国家纳米中心的何军等制备的外延生长PbS纳米盘及石墨烯异质节实现了快速的红外响应 (上升时间 = 24 ms)及超高的光导增益 (108)。通过实验与密度泛函理论的结合发现，单晶的PbS纳米盘通过强的化学杂交与石墨烯边缘共价结合，提供了快速的载流子传输通道。
外延PbS的快速超高增益
23.中科院长春应用化学研究所：基于双B←N桥联的联吡啶（BNBP）单元的高效聚合物太阳能电池聚合物受体
中科院长春应用化学研究所的刘俊和窦传冬等提出了一种以双B←N桥联的联吡啶为基本单元的聚合物受体。所有基于该新型受体的聚合物太阳能电池的能量转换效率高达6.26%且光子能量损失只有0.51 eV。
P-BNBP-fBT的合成路线和化学结构及优化后的P-BNBP-fBT模型化合物示意图
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