顶刊封面: 6月材料领域优秀成果十大精选

6月过去，小编们也筹备了一顿丰盛的科技大餐，一为瞻仰顶刊材料领域优秀科技成果，二为辞别上半年的劳苦，再接再厉，新的一月继续奋战哦！

1、Nature Nanotechnology封面: 层间距可控的氧化石墨烯离子筛分膜

英国曼彻斯特大学Rahul R. Nair教授（通讯作者，诺贝尔奖得主Geim教授团队）的课题组提出经不同湿度处理后，GO膜的层间距在0.64-0.98 nm范围内可控。通过将这样宏观厚度为100 μm的GO膜进行环氧树脂封装实现物理限制，能够有效抑制GO膜在水中的溶胀，从而精确控制离子筛分，实现对NaCl 97%的截留率。更小的通道尺寸使离子渗透速率以指数形式降低，但水分子的传质速度并没有较大影响，这归因于水分子在石墨烯毛细通道中较低的能量势垒。值得注意的是，本文中由于物理封装GO膜的条件限制，实验测试过程并不是传统意义上的“平板膜”渗透方式，而是以100 μm厚的膜截面为截留平面所进行的“截面二维通道”渗透方式。

文献链接：Tunable sieving of ions using graphene oxide membranes（Nature Nanotechnology，2017，DOI:10.1038/nnano.2017.21）

材料牛资讯详戳：Nature子刊：诺奖得主Geim团队-层间距可控的氧化石墨烯离子筛分膜

2、Nature Materials封面: 揭秘体内对外来生物材料的响应机制

麻省理工学院Daniel G. Anderson（通讯作者）等人通过研究动物对植入体内的不同类型生物材料的先天和后天的免疫应答效应，确定集落刺激因子-1受体（CSF1R）为对外来物响应的重要媒介和抗纤维化的可能靶体。并发现CSF1R的量随着多种生物材料（如陶瓷、聚合物、水凝胶）的植入显著增加。因此，提出靶向CSF1R是对纤维化抑制更具选择性的方法，可以提高生物材料的生物相容性而无需扩宽免疫抑制范围。

文献链接：Colony stimulating factor-1 receptor is a central component of the foreign body response to biomaterial implants in rodents and non-human primates（Nature Materials，2017，DOI: 10.1038/nmat4866）

3、Adv. Mater. 封面: 双碳壳层包覆硅纳米颗粒提高锂离子电池性能

中国科学技术大学余彦教授（通讯作者）等人将双碳壳理念引入锂离子电池中，来解决在电池循环过程中硅纳米颗粒体积改变和SEI膜不稳定带来的材料严重粉碎的问题。利用双碳壳将硅纳米颗粒包覆，不仅给颗粒体积改变提供了空间，还能稳定SEI层，同时内壳的空间成为体积改变的缓冲区，并减轻来自碳壳的机械应力。这种结构的电极材料表现出很好的倍率性能和循环性能，可以应用在其他具有大体积改变的材料中。

文献链接：Dual-Functionalized Double Carbon Shells Coated Silicon Nanoparticles for High Performance Lithium-Ion Batteries（Adv. Mater.，2017，DOI: 10.1002/adma.201605650）

4、Adv. Mater. 封面: 分子修饰制备单壁碳纳米管纳米晶体管

格罗宁根大学Maria A. Loi（通讯作者）等人报道了利用具半导体特性的单壁碳纳米管通过化学自组装法制备碳纳米管场效应晶体管。将碳纳米管上进行分子修饰，并将聚合物侧链功能化使其携带硫醇官能团后，实现化学自组装并使碳纳米管分布在金电极上。所制备的晶体管具有优异的性能，并且硫醇官能团能稳定的锚定在基底上，有效抵抗有机溶液中超声的扰动。

文献链接：On-Chip Chemical Self-Assembly of Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotubes (SWNTs): Toward Robust and Scale Invariant SWNTs Transistors（Adv. Mater.，2017，DOI: 10.1002/adma.201606757）

5、Adv. Mater. 封面: 具多重机械特性响应的水凝胶

河南理工大学陈强和阿克伦大学Jie Zheng（共同通讯作者）等人设计了一种新型的胶束共聚合的方法将高度疏水的螺吡喃（SP）包入高度亲水的聚合物网络中，形成一种SP交联的聚（丙烯酰胺-co-丙烯酸甲酯）水凝胶。这种水凝胶可以通过颜色变化以及机械性质反映出SP诱导的、可逆、多重力学响应的性质。这种新型的水凝胶可以应用于力学特性介导的传感、图像和显示等多种领域。

文献链接：A Novel Design of Multi-Mechanoresponsive and Mechanically Strong Hydrogels（Adv. Mater.，2017，DOI: 10.1002/adma.201606900）

6、Angew. Chem. Int. Ed. 封面: 亲锂导电骨架调控金属锂形核

清华大学张强（通讯作者）研究团队采用氮掺杂石墨烯（NG）作为三维导电骨架用于电池电极中，这种三维导电骨架结合石墨烯材料高比表面积的优点，引入掺氮位点提升材料的亲锂性，降低金属锂沉积阻力，增多成核位点，从而实现电极的无枝晶生长，使得电池的库仑效率保持98%以上至200圈左右。

文献链接：Lithiophilic Sites in Doped Graphene Guide Uniform Lithium Nucleation for Dendrite-Free Lithium Metal Anodes（Angew. Chem. Int. Ed.，2017，doi: 10.1002/anie.201702099）

材料牛资讯详戳：清华大学张强Angew. Chem. Int. Ed.: 亲锂导电骨架调控金属锂形核

7、Angew. Chem. Int. Ed. 封面: Ni₃S₂高效催化甲酸盐燃料电池ORR

麻省理工学院Yogesh Surendranath（通讯作者）等人报道了一种硫化物Ni₃S₂可在甲酸盐中，高选择性的催化ORR。同时将其作为阴极与Pd/C阳极结合制备无膜、室温工作的甲酸盐燃料电池可在中性环境下运行。这种概念电池在开路电压大约0.7 V时的最大功率超过1 mW cm^-2，显著优于无选择性的Pt阴极。

文献链接：A Membrane-Free Neutral pH Formate Fuel Cell Enabled by a Selective Nickel Sulfide Oxygen Reduction Catalyst（Angew. Chem. Int. Ed.，2017，DOI: 10.1002/anie.201702578）

8、Adv. Energy Mater. 封面: 基于非富勒烯电子受体提高三元聚合物太阳能电池性能

华南理工大学黄飞教授和应磊副教授（共同通讯作者）等人研制出一种新型的非富勒烯电子受体（NFA），可以通过能力传输的叠加显著提高聚合物太阳能电池的性能。将其作为第三组分应用在聚合物太阳能电池中，提高了光伏性能，表现出更短的电荷载流子传输时间，提高了功率转换效率，达到8.11%。

文献链接：Improved Performance of Ternary Polymer Solar Cells Based on A Nonfullerene Electron Cascade Acceptor（Adv. Energy Mater.，2017，DOI: 10.1002/aenm.201602127）

9、Adv. Funct. Mater. 封面: TiO₂/Pt纳米管-实现高效纳米催化火箭

复旦大学梅永丰教授、哈尔滨工业大学李隆球教授和加州大学圣地亚哥分校Joseph Wang（共同通讯作者）将前段共聚物和原子层沉积结合应用于制备圆片尺寸的超微同轴TiO₂/Pt纳米管，作为纳米催化火箭。该纳米催化火箭长度低于150 nm，管状反应器尺寸仅20 nm，是目前所报道的最小的人造纳米催化火箭。内层Pt的高催化活性与极小的纳米反应器限域结合，实现高效的推动力。

文献链接：Nanoconfined Atomic Layer Deposition of TiO₂/Pt Nanotubes: Toward Ultrasmall Highly Efficient Catalytic Nanorockets（Adv. Funct. Mater.，2017，DOI: 10.1002/adfm.201700598）

10、Small封面: 柔性MoTe₂/石墨烯异质结光电探测器

苏州大学鲍桥梁教授（通讯作者）等人报道了一个高效的柔性MoTe₂/石墨烯异质结光电探测器，可应用在近红外光探测。所制备的光电探测器在1064 nm波长处可达到最高响应约970.82 A W^-1，同时具有宽波段光电探测（可见光-1064 nm）。在1064 nm波长处该设备表现出的响应度，较商用光电二极管高出1000多倍。

文献链接：Near-Infrared Photodetectors Based on MoTe₂/Graphene Heterostructure with High Responsivity and Flexibility（Small，2017，DOI: 10.1002/smll.201700268）

本文由材料人学术组大黑天供稿，材料牛编辑整理。

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