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1.Angew. Chem. Int. Ed：基於單個Pt納米顆粒碰撞電化學的析氫反應動力學研究
近日，華南理工大學的梁振興教授和中國科學院大連化學物理研究所的孫公權研究員（共同通訊作者）合作，在Angew. Chem. Int. Ed雜誌上發表題為「Electrochemical Dynamics of a Single Platinum Nanoparticle Collision Event for the Hydrogen Evolution Reaction」的文章。該工作通過析氫反應中的電催化放大作用，採用計時電流法研究超微電極中Pt納米顆粒碰撞動力學。首先，電催化放大和動態光散射結果揭示納米顆粒膠體僅在氦氣氣氛下低質子濃度時保持穩定；在確保碰撞事件中鉑納米顆粒不發生團聚下研究發現氦氣氛圍中，響應電流與極化電位直接相關，隨著過電位的增加，電流形狀由尖峰狀演化為台階狀，而台階狀響應在含氫氣氛所有外加電勢下都可觀察到；並且發現氫氣條件下單個鉑粒子上析氫動力學變慢。通過氦氣中擴散控制下的電流值計算得到鉑顆粒尺寸分布，其結果與電子顯微鏡和動態光散射表徵結果相一致。
示意圖1：氦氣或氫氣氣氛中，不同外加電壓下，單個Pt納米顆粒與金超微電極碰撞的電流圖。
圖1：-0.203~-0.403V（vs.SHE）之間0.58 pMPt納米顆粒在25 μmAu超微電極上碰撞的時間-電流曲線。
(A) 氦氣飽和的1.0 mM HClO4溶液；
(B) 氫氣飽和的1.0 mMHClO4溶液。
2.Nature：可感知小小瓢蟲的電子皮膚
近日，鮑哲南團隊在這一領域再次做出重要突破。她們首次成功開發出可以量產的高密度、高靈敏度、可拉伸晶體管陣列，平均每平方厘米的尺寸中就有347個晶體管。晶體管的平均載流子遷移率與非晶硅相當，在經歷1000次100%應變後，也只有輕微變化。這一成果不但創造了一種可拉伸的聚合物電路，其靈敏度甚至可以檢測小小瓢蟲的足跡；同時也提出了一種大規模生產柔性可拉伸電子器件的方法，為電子皮膚今後的商業化提供了可能。相關成果發表在Nature雜誌上，共同第一作者為Sihong Wang博士和徐潔（Jie Xu）博士。
用電子皮膚感知瓢蟲。圖片來源：L.A. Cicero / Stanford University[3]
3.Journal of the American Chemical Society：【超分子】蒽酸與β-環糊精的高階超分子複合物中發生的非經典光二聚反應及產物手性控制
不對稱光化學反應能高效構建傳統熱化學反應和酶反應難以合成的具有特殊結構的化合物，因而其受到眾多化學家的密切關注。四川大學楊成教授課題組一直從事超分子手性光化學方面的研究工作，系統地研究了蒽酸（AC）在不同手性主體分子誘導下的手性光二聚反應。最近，該課題組成功地將所合成的β-環糊精（β-CD）衍生物用於控制AC的光二聚反應（圖1），利用β-CD與AC形成的2:2高階複合物進行光二聚反應獲得了非經典的5,8:9",10"-環二聚體產物5和6（圖2）。
圖1. 非經典的5, 8 : 9", 10"-環二聚體產物產生過程示意圖
蒽衍生物的光二聚反應是最早被發現且研究得最為廣泛的光二聚反應之一。反應通常發生在蒽的中間的苯環上，形成5,8:9",10"-光二聚產物。楊成教授課題組曾經系統地研究了AC和γ-CD、柱芳烴和手性籠狀化合物等的包結和光二聚反應行為，這些主體分子和AC形成1:2主客體複合物，通過光照只產生9,10:9",10"-光二聚產物1-4（圖2）。最近，該課題組以β-CD衍生物為主體研究了AC光二聚反應，意外地發現反應產生了非經典光二聚產物。經過系統的研究，確定這些二聚體為5,8:9",10"-二聚體，並研究了這些非經典光二聚產物的絕對構型。
圖2. 基於β-CD衍生物的AC光二聚反應。
4.Adv. Funct. Mater.：基於2D Ruddlesden-Popper鈣鈦礦的放大自發輻射
近日，首都師範大學、天津大學付紅兵教授（通訊作者）和中科院化學所的吳義室教授（共同通訊作者）的團隊在 Adv. Funct. Mater.發表了題為Amplified Spontaneous Emission Based on 2D Ruddlesden–Popper Perovskites的文章，基於甲醚（FA）和奈甲胺（NMA）的自組裝形成的2D-RPP薄膜具有良好的光學增益性質，它們代表了一類新的溶液可處理的、低閾值、優秀的光學穩定和波長可協調的增益材料。不同於廣泛研究的3D鈣鈦礦，在室溫是以自由的載流子狀態存在，而2D-RPPs顯示了強的束縛電子-空穴對（激子），並形成了一個天然的能級梯度，能夠使超快的能量轉移過程從更高能帶隙的量子阱到更低能帶隙的量子阱，在較低的能帶隙上濃縮激子便於發射。因此，在室溫下，製備的2D-RPP薄膜顯示了高光學增益、超低閾值（2）和化學計量可協調的ASE波長，從可見光到近紅外光譜範圍（530-810 nm），並且2D-RPP薄膜(NMA)2(FA)Pb2Br7和 (NMA)2(FA)Pb2Br1I6的光學增益值分別高達330 cm-1和316 cm-1。此外，光學測試還證明2D-RPP薄膜(NMA)2(FA)Pb2BryI7-y顯示了好的光學穩定性，持續光照時間超過了1.2 × 108個激光脈衝。結合2D-RPP薄膜在光發射二極體（LED）中高效率的電致發光效率，這些溶液可處理的2D-RPP薄膜有望實現電泵譜激光。
【圖文導讀】
圖1：2D-RPPs的結構和光致發光
a: 2D-RPP薄膜的吸收和發射光譜圖；
b: 2D-RPP薄膜的掠入射X射線衍射圖譜；
c: 級聯的能量轉移從小「n」值寬頻隙量子阱到大「n」值窄帶隙量子阱發射的示意圖，其中CB代表導帶，VB代表價帶圖
5.ACS Applied Materials & Interfaces：用於高效有機污染物清除的石墨烯氣凝膠
近期，北京化工大學材料學院隋剛教授的最新研究成果「捲心菜狀、分級多孔結構石墨烯/碳納管複合氣凝膠（GCPCA）用於有機溶劑的高效吸附」（Bio-inspired Assembly of Carbon Nanotube into Graphene Aerogel with 「Cabbage-Like」 Hierarchical Porous Structure for Highly Efficient Organic Pollutants Cleanup）在線發表於《ACS Applied Materials & Interfaces》，論文的共同第一作者為北京化工大學碩士研究生詹文煒和于思若。
石墨烯/碳納米管複合氣凝膠表現出突出的可重複壓縮性、超輕的密度、高比面積以及疏水親油性，這對高效吸附有機溶劑起著至關重要的作用。適量的多壁碳納米管可抑制石墨烯的堆積，提高表面粗糙度和疏水性，賦予氣凝膠優異的結構穩定性和額外的比表面積，從而進一步提高油污/有機溶劑的吸附量。同時，通過調控預凍溫度來優化連續的微孔結構，以提高複合氣凝膠的吸附性能，當預凍溫度降低至-80℃時，獲得了新穎的「捲心菜狀」分級多孔結構。石墨烯複合氣凝膠的多級孔結構，在保證優異的機械強度的前提下，改善了氣凝膠孔道內的毛細管作用，從而進一步提高吸附速率，其對有機溶劑三氯甲烷的吸附量高達氣凝膠自身質量的501倍，遠遠高於大多數報道的吸附材料。此外，所製備複合氣凝膠可根據不同有機溶劑的特性，選擇不同的回收方式，複合氣凝膠在吸附-擠壓、吸附-燃燒和吸附-蒸餾循環中表現出優異的可重複利用性能，經過10次吸附-解吸附循環後可保持近90％的初始吸附容量。此外，該複合氣凝膠還可展示出與其壓縮形變密切相關的特殊電性能。
【圖文導讀】
圖1 石墨烯/碳納米管複合氣凝膠（GCPCA）
的示意圖（期刊封底）
6.Nature：連刊三文，MIT石墨烯超導重大發現！
范德華異質結構是二元構築單元垂直堆疊而成，在二維材料豐富的功能性基礎上，可以實現更多的工程化操縱。其中一個方向，就是通過控制層間扭曲角度，來調控范德華異質結的電子結構。
有鑒於此，MIT的Pablo Jarillo-Herrero、Yuan Cao團隊在魔角扭曲的雙層石墨烯中發現新的電子態，可以簡單實現絕緣體到超導體的轉變，打開了非常規超導體研究的大門。
Pablo Jarillo-Herrero（左）和Yuan Cao（右）
Nature雜誌在2018年3月5日以背靠背的長文形式，在網站刊登了這項還沒來得及排版的重大研究成果，並配以Eugene J. Mele的評述。
7.Joule:天然木質材料碳化實現高效水凈化
受天然木質材料有趣的多孔結構和快速水傳輸能力的啟發，美國馬里蘭大學胡良兵教授課題組利用天然木質材料證明了高效的太陽能蒸汽產生。天然木質材料具有良好的親水性和相互連通的孔網路，以及低的熱導率和良好的機械性能，是用於太陽能蒸汽產生的理想材料。他們通過對天然木質材料樣品上表面進行碳化得到了木質材料基太陽能蒸汽產生器件，並對器件的太陽能蒸汽產生性能進行了研究。實驗結果表明，具有不同微觀結構的天然木質材料表現出顯著不同的太陽能蒸汽產生性能，孔隙率越高，蒸汽產生效率越高。孔隙率為66%的楊木基太陽能蒸汽產生器件在10 kW m-2的太陽光照強度下具有86.7%的轉換效率。本研究製備木基太陽能蒸汽產生器件的方法簡單，成本低，可大規模製備，因而具有廣闊的應用前景。相關成果發表在CellPress旗下能源期刊Joule上（Joule, 2017, 1, 588-599）。
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