材料科技日新月異，一不留神就容易錯過邂逅優(yōu)異科研成果的機會。今天為您精選5月份材料領域十大優(yōu)秀成果，讓我們走進材料科技前沿，一起看看頂級期刊精選十大封面故事吧。

    1、Nature Materials封面： 零保溫淬火的磷光體用于高功率LED

    熒光粉轉(zhuǎn)換的白光發(fā)光二極管（pc-WLED）是一種廣泛應用于照明，高科技顯示器和電子設備領域的有效光源。當前它面臨的主要挑戰(zhàn)是隨著大功率LED操作時溫度升高，磷光體及其周圍材料隨著時間的流逝而劣化，導致磷光體轉(zhuǎn)換效率的降低。

    韓國全南大學的Won Bin Im（通訊作者）等報道了發(fā)射藍光的磷光體Na3–2xSc2（PO4）3:xEu2+ （λem= 453?nm），表現(xiàn)出高達200℃的熱淬火性能。隨著溫度的升高，磷光粉為補償發(fā)射損失從而維持發(fā)光特性。這一研究成果有助于探索零熱淬火的熒光粉高功率LED領域的應用。

    文獻鏈接：A zero-thermal-quenching phosphor（Nat. Mater., 2017, DOI:10.1038/nmat4843）

    2、Nature Nanotechnology封面： 石墨烯納米涂層聚合物泡沫吸附劑處理海洋粘油泄露

    原油泄漏是海洋和海岸污染的主要來源。目前主要使用疏水親油的吸附劑來解決這一問題，但是對于粘稠度較高的原油來說，這種方法的吸附速率十分有限。

    中科大俞書宏（通訊作者）等制備出一種石墨烯納米結(jié)構(gòu)涂層的聚合物泡沫（GWS）用作吸附材料，研究表明，該材料可以高效吸附原油、清理泄漏。施加電壓的GWS產(chǎn)生足夠的局部加熱，原位減少油的粘度，增加了油在GWS孔隙中的擴散系數(shù)，從而加速吸油速率。此外，原油粘度的降低促使原油采收率增加。這種原位焦耳加熱吸附劑的設計方法將促進疏水親油吸附劑在粘油泄漏清理工程中的實際應用。

    文獻鏈接：Joule-heated graphene-wrapped sponge enables fast clean-up of viscous crude-oil spill（Nat. Nanotech., 2017, doi:10.1038/nnano.2017.33）

    3、Angew封面： 鈉離子直接甲酸燃料電池

    傳統(tǒng)的陽離子交換膜直接液體燃料電池面臨著需要額外的基底來提供堿性環(huán)境和載流子而受到限制，因此其發(fā)展受到限制。

    西安交大李印實（通訊作者）等制備了無基底的鈉離子直接甲酸燃料電池，該燃料電池在60℃時能量密度為33 mW?cm?2。甲酸鈉的水解可以提供大量的OH-和Na+，與傳統(tǒng)的氯堿工藝相比，該鈉離子直接甲酸燃料電池可以做到同步發(fā)電和生產(chǎn)氫氧化鈉，同時不污染環(huán)境。能夠在10 mA的電流下連續(xù)工作13小時，產(chǎn)出195 mg的NaOH。這種新型電化學轉(zhuǎn)換器件具有巨大的發(fā)展前景。

    文獻鏈接：A Sodium-Ion-Conducting Direct Formate Fuel Cell: Generating Electricity and Producing（Angew. Chem. Int. Ed., 2017, DOI: 10.1002/anie.201701816）

    4、Angew封面： 光化學反應合成具有2.15eV帶隙的螺旋狀石墨烯納米帶

    石墨烯作為一種零帶隙二維半導體材料具有優(yōu)異的電荷傳輸特性。通過制備石墨烯納米帶從而將電子限制在一維的石墨烯納米帶中就是一種為石墨烯中引入帶隙的方法。在當前報道的諸多研究中，自下而上的溶液法因其對于易于控制結(jié)構(gòu)精度、能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點被視為極有前景的制備方法。

    拉瓦爾大學的Jean-Fran?ois Morin（通訊作者）等通過選擇性光化學反應法合成了螺旋狀石墨烯納米帶，帶隙為2.15eV，該材料無論是在液相還是固相的可見區(qū)域中都具有高發(fā)射性。

    文獻鏈接：Helically Coiled Graphene Nanoribbons（Angew. Chem. Int. Ed., 2017, DOI: 10.1002/anie.201611834）

    5、Adv. Mater. 封面： 泡沫片狀鋁箔用作雙離子電池陽極和集流體

    中國科學院深圳先進技術研究所唐永炳（通訊作者）等為了提高鋁基雙離子電池的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能，在鋁箔陽極上設計了一種泡沫片狀空心界面，采用碳包覆空心鋁陽極作為陽極材料和集流體。該陽極結(jié)構(gòu)可以在空心球內(nèi)引導合金位置內(nèi)的形成，并將合金尺寸控制在納米空心球，有效的限制體積膨脹從而形成超穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面。因此該電池具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性，2C的充放電倍率下1500次循環(huán)后容量保持率達到99%。

    文獻鏈接：Dual-Ion Batteries: Bubble-Sheet-Like Interface Design with an Ultrastable Solid Electrolyte Layer for High-Performance Dual-Ion Batteries（Adv. Mater., 2017，DOI: 10.1002/adma.201606805）

    6、Adv. Mater. 封面： 一類新的激光材料—新型陰離子藍光金屬有機框架的本征受激發(fā)射

    南洋理工大學的Venkatram Nalla（通訊作者）， 慕尼黑工業(yè)大學的Karsten Reuter（通訊作者）和Roland A. Fischer（通訊作者）等合成了兩種新型陰離子藍光金屬有機框架（MOF）：In-MOFs和Zn-MOFs。在沒有任何染料摻雜和外部腔的情況下，In-MOFs和Zn-MOFs具有獨特的內(nèi)在受激發(fā)射與低能量密度閾值，分別為36和27 mJ cm?2。這種結(jié)構(gòu)具有緊密排列的高熒光生色團且框架結(jié)構(gòu)能夠剛性地在金屬離子結(jié)點之間實現(xiàn)有機連接。因此該材料不僅具有獨特的光學性能，還具有光和熱穩(wěn)定性。

    文獻鏈接： A New Class of Lasing Materials: Intrinsic Stimulated Emission from Nonlinear Optically Active Metal–Organic Frameworks（Adv. Mater., 2017, DOI: 10.1002/adma.201770112）

    7、Adv. Mater. 封面： 光致發(fā)光——集成獨立的二維過渡金屬硫化物

    法國特魯瓦技術大學、韓國成均館大學的Gilles Lerondel（通訊作者）等報道了單層MoS2， WS2和WSe2作為有代表性的過渡金屬硫化物（TMDS）被轉(zhuǎn)移到ZnO納米棒襯底上，ZnO與TMDS以十分有限的點接觸的形式接觸，與SiO2襯底上的TMDS相比，這種接觸方式減少了片層間的應力，拉曼光譜和光致發(fā)光強度的增強也證實了應力的減少，單層TMDS和ZnO納米棒之間的電荷轉(zhuǎn)移的影響可以忽略不計，因此ZnO納米棒襯底上的TMDS光致發(fā)光強度增強。該研究為高效超薄光電器件的發(fā)展另辟蹊徑。

    文獻鏈接：Integrated Freestanding Two-dimensional Transition Metal Dichalcogenides（Adv. Mater., 2017, DOI: 10.1002/adma.201700308）

    8、Adv. Funct. Mater. 封面： 三陰性乳腺癌的增強腫瘤滲透和聯(lián)合治療多重響應療法

    納米醫(yī)學是當前具有前景的聯(lián)合治療三陰性乳腺癌（TNBC）的方法。然而納米藥物的療效往往會被一系列的生物屏障所抑制。

    中科院上海藥物研究所的于海軍（通訊作者）和李亞平（通訊作者）等提出了一種用于克服序貫生物屏障以改善TNBC治療方法的多重反應囊泡。脂質(zhì)體囊泡對酶、光和溫度具有多刺激敏感性，并能同時包裹疏水性藥物和親水性藥物。這項研究為TNBC聯(lián)合治療提供了新的思路。

    文獻鏈接：Programmed Multiresponsive Vesicles for Enhanced Tumor Penetration and Combination Therapy of Triple-Negative Breast Cancer（Adv. Funct. Mater., 2017, DOI: 10.1002/adfm.201606530）

    9、Adv. Energy Mater. 封面： 電催化——逐步電沉積法制備的鎳鐵氫氧化物薄膜

    研發(fā)水氧化反應（OER）的高效催化劑是可再生能源技術的核心問題。在堿性條件下，NiFeOxHy被認為是OER活性最高的電催化劑，且鎳鐵氫氧化物薄膜成本低廉、對環(huán)境友好，因此引起研究者廣泛的關注。

    陜西師范大學、中國人民大學的曹睿（通訊作者）等通過快速簡單的逐步電沉積方法制備了網(wǎng)狀鎳鐵氫氧化物超薄膜，該薄膜具有高效的催化水氧作用。與傳統(tǒng)方法制備的NiFe薄膜相比，過電壓為329 mV時該薄膜的轉(zhuǎn)換效率達到8.7 s-1，到達了當前異構(gòu)催化劑中的最高值。

    文獻鏈接：A Thin NiFe Hydroxide Film Formed by Stepwise Electrodeposition Strategy with Significantly Improved Catalytic Water Oxidation Efficiency.（Adv. Energy Mater.,  2017, DOI:10.1002/aenm.201602547）

    10、Nano Lett. 封面： 磁光致發(fā)光光譜確定CsPbBr3納米鈣鈦礦的晶體結(jié)構(gòu)

    鉛鹵化物鈣鈦礦納米晶的晶體結(jié)構(gòu)對于優(yōu)化太陽能電池，光電探測器和發(fā)光器件等新型器件的穩(wěn)定性來說至關重要。

    法國波爾多大學的Brahim Lounis（通訊作者）等通過研究CsPbBr3納米鈣鈦礦的磁光致發(fā)光光譜來確定其晶體結(jié)構(gòu)。在零磁場區(qū)，兩類光致發(fā)光光譜顯示其激子的精細結(jié)構(gòu)顯示兩個或三個能級，這說明存在著兩種晶體結(jié)構(gòu)，即四方D4h和正交D2H相。磁場的變化、分裂和耦合激子能級提供過載及其各向異性特征確定抗磁系數(shù)和有價值的信息。這一光譜研究揭示了帶電激子的光學性質(zhì)，實現(xiàn)了對鈣鈦礦系統(tǒng)中的電子和空穴g因子進行提取的過程。

    文獻鏈接：Neutral and Charged Exciton Fine Structure in Single Lead Halide Perovskite Nanocrystals Revealed by Magneto-optical Spectroscopy（Nano Lett., 2017, DOI: 10.1021/acs.nanolett.7b00064）（見下方“閱讀原文”）

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責任編輯：王元

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