顶刊动态 | AM/AEM/JACS等材料前沿一周中国科研成果精选【第60期】

zhoujian9410 8年前 (2016-09-18) 4765浏览

本期精选预览：JACS 中科院理化技术研究所：多级自组装反应有机铂（II）金属环错合物——具有导通荧光性的TMV合成物；Adv.Energy Mater. 苏州大学综述：应用于有机钙钛矿太阳能电池受体和阴极缓冲层材料的富勒烯衍生物；Adv. Mater. 东华大学：具有超弹性和高压敏感性的超轻生物质衍生碳纳米纤维气凝胶；Adv. Funct. Mater. 南京大学：改良SrTaO2N薄膜光电极提高水的分解效率；Adv. Funct. Mater. 复旦大学等：稳定而可靠的Zn–In–S量子点温度传感器；JACS 复旦大学：利用胶束熔融聚合组装方法制备具有丰富活性位点的介孔碳材料以用于实现超灵敏氨气传感；Adv. Funct. Mater. 清华大学等：纸上铅笔法制作多重响应双向弯曲执行器。

1、JACS 多级自组装反应有机铂（II）金属环错合物——具有导通荧光性的TMV合成物

图1 有机铂金属环TPE-Pt-MC与棒状烟草花叶病毒TMV

最近，中国科学院理化技术研究所的牛忠伟（通讯作者）和美国犹他大学Peter J. Stang（通讯作者）等人研究出一种具有负电荷表面的棒状烟草花叶病毒（TMV），这种病毒可以通过与一个正电荷分子“胶”之间的多重静电相互作用组装成三维微米尺寸的超结构，即一个四苯乙烯（TPE）基的离散有机铂(II)金属环错合物（TPE-Pt-MC）。

文献链接：Hierarchical Self-Assembly of Responsive Organoplatinum(II) Metallacycle–TMV Complexes with Turn-On Fluorescence (JACS, 2016, DOI: 10.1021/jacs.6b07402)

2、Adv.Energy Mater. 综述：应用于有机钙钛矿太阳能电池受体和阴极缓冲层材料的富勒烯衍生物

图2 阴极缓冲层的器件结构

苏州大学的李永舫教授（通讯作者）和李耀文（通讯作者）等人在这篇综述中介绍了在有机太阳能电池(OSCs)和有机-无机金属卤化物钙钛矿太阳能电池(pero-SCs)中用作受体材料及阴极缓冲层的功能富勒烯衍生物的最新进展以及发展前景。我们都知道，目前为止OSCs和pero-SCs已被视为两个有前途的光电技术。OSCs和pero-SCs的功率转换效率分别超过了10%和20%，而富勒烯衍生物在作为OSCs中的受体材料以及pero-SCs中的阴极缓冲层材料方面发挥着重要作用。

文献链接：Fullerene Derivatives for the Applications as Acceptor and Cathode Buffer Layer Materials for Organic and Perovskite Solar Cells (Adv.Energy Mater., 2016, DOI: 10.1002/aenm.201601251)

3、Adv. Mater. 具有超弹性和高压敏感性的超轻生物质衍生碳纳米纤维气凝胶

图3 碳纳米纤维气凝胶合成步骤以及KNFAs和CNFAs的表征图

东华大学研究员丁彬（通讯作者）等人展示了通过使用新的生物质能——魔芋葡甘露聚糖（KGM）以及柔性纳米SiO2纤维，制备出了具有有序的蜂窝状结构的超弹性碳纳米纤维气凝胶（CNFAs）的可持续性策略。这种气凝胶能够监测宽范围的动态压力并且有着很高的灵敏度。气凝胶的这种性能能够提供真实的压力信号，例如可对人体血液脉冲原位实时监测。

文献链接：Ultralight Biomass-Derived Carbonaceous Nanofibrous Aerogels with Superelasticity and High Pressure-Sensitivity ( Adv. Mater.,2016, DOI:10.1002/adma.201603143)

4、Adv. Funct. Mater. 改良SrTaO2N薄膜光电极提高水的分解效率

图4 颗粒膜的电镜照片（a）未退火 (b)退火后

最近，南京大学的王鹏（通讯作者）和李朝升（通讯作者）等人发现了SrTaO2N的光电化学实现水分解的特性，理论上的太阳能制氢的效率可达14.4%。通过在氢气中退火改良颗粒间的电荷转移，研究者们将SrTaO2N颗粒膜在1.23 V下的光电流提高了约250%。借助STEM和EDS观察，研究者们发现SrTaO2N表面的氧浓度从 0.77 × 10−6 减少至 2.65 × 10−6 S cm−1 ，进而电荷分离效率提高了330%。由此，SrTaO2N可以作为一种潜在的新型光电极材料。

文献链接：Enhanced Water-Splitting Performance of Perovskite SrTaO2N Photoanode Film through Ameliorating Interparticle Charge Transport (Adv. Funct. Mater., 2016, DOI:10.1002/adfm.201603021)

5、Adv. Funct. Mater. 稳定而可靠的Zn–In–S量子点温度传感器

图5 样品性能及退化研究

近日，复旦大学的方晓生（通讯作者）和宁波工程学院的Weiyou Yang（通讯作者）等人报道了共掺杂的Zn–In–S双发射量子点(QDs)，其在512 nm和612 nm处有来自于铜和锰搀杂物的本征发射峰。研究者们发现掺杂物发射可由锰/铜的浓度比率进行调节。本征能带与掺杂能带间的带隙被认为是锰离子发射的关键影响因素。这种QDs温度传感器有着较宽的应用窗口，从100至320 K都不存在滞后。这项研究为合成新的有着稳定双发射的量子点器件打开了一扇大门。

文献链接：
Robust and Stable Ratiometric Temperature Sensor Based on Zn–In–S Quantum Dots with Intrinsic Dual-Dopant Ion Emissions (Adv. Funct. Mater. , 2016, DOI: 10.1002/adfm.201603201)

6、JACS 利用胶束熔融聚合组装方法制备具有丰富活性位点的介孔碳材料以用于实现超灵敏氨气传感