1.一維納米晶體
　?。?Dnanocrystals with precisely controlled dimensions, compositions, andarchitectures） 　　合成具有不同光譜特征的一維納米晶體，對(duì)于探索納米尺度與形狀有關(guān)的特性展現(xiàn)出誘人的前景。Pang等人利用具有規(guī)整結(jié)構(gòu)和窄分子量分布的功能性類杯刷狀共聚物材料作為納米反應(yīng)器，可以精確控制尺寸和組分，制成多種純納米棒、核殼納米棒以及納米管。這些圓柱形單分子納米反應(yīng)器可以高度控制一維納米晶體的大小、形狀、結(jié)構(gòu)、表面化學(xué)和特性。Pang 等人還展示了金屬的、鐵電的、上轉(zhuǎn)換的、半導(dǎo)體的和熱電的一維納米晶體的合成。（Science DOI: 10.1126/science.aad8279）

　　2.納米尺度上利用混合量子寄存器測量寬帶磁場
　　（Measuringbroadband magnetic fields on the nanoscale using ahybrid quantum register） 　　納米尺度上大梯度快速切換磁場的產(chǎn)生和操控對(duì)于材料科學(xué)和很多應(yīng)用具有很重要的價(jià)值。然而，至今還無法實(shí)現(xiàn)對(duì)高帶寬任意方向上磁場的表征。Ingmar 等人利用單電子和核自旋進(jìn)行相干控制測量了由高空間分辨率和寬帶寬的硬盤驅(qū)動(dòng)器刻寫磁頭所產(chǎn)生的磁場。他們通過相干自旋拉比震蕩能夠得到區(qū)間接近千兆赫的場分布，磁場測量的精度為1mT/nm，靜態(tài)和動(dòng)態(tài)磁場的量化軸向和鏡像分量與其方向無關(guān)。Ingmar 等人提出的方法為精確測量納米級(jí)寫磁頭的磁場鋪平了道路，這對(duì)于未來這些器件的小型化十分重要。（Nature Nanotechnology DOI: 10.1038/NNANO.2016.163）

　　3.量化分子缺陷對(duì)聚合物網(wǎng)格彈性的影響
　?。≦uantifyingthe impact of molecular defects on polymer network elasticity） 　　彈性是軟材料最重要的特性之一，但在聚合物網(wǎng)絡(luò)中存在拓?fù)浞肿尤毕?，這使得它們的彈性很難被量化。而且，這些缺陷對(duì)材料彈性有怎樣的影響仍是未知的。Zhong 等人利用流變學(xué)、分解光譜法和仿真來測量剪切彈性模量，并記錄一些列聚合物水凝膠中不同類型缺陷的拓?fù)?ldquo;環(huán)”的數(shù)量，然后用這些數(shù)據(jù)來評(píng)估彈性的經(jīng)典仿真和仿射網(wǎng)絡(luò)理論。由該結(jié)果導(dǎo)出了描述“環(huán)”缺陷如何影響材料彈性的真彈性網(wǎng)絡(luò)理論（RENT）。給定環(huán)缺陷部分，RENT 預(yù)測得出的剪切彈性模量與實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果一致。（Science DOI: 10.1126/science.aag0184）

　　4.通過蝕刻犧牲性水溶層來合成獨(dú)立的單晶鈣鈦礦薄膜和異質(zhì)結(jié)構(gòu)
　　（Synthesisof freestanding single-crystal perovskite films and heterostructures by etchingof sacrificial water-soluble layers） 　　合成和操控二維（2D）材料的能力，已經(jīng)對(duì)科學(xué)和技術(shù)產(chǎn)生了多次變革性影響。與剝離和堆疊本征層狀晶體相媲美的還有復(fù)雜材料原子尺度薄膜生長，這一技術(shù)也可以創(chuàng)造具有新型功能和新興現(xiàn)象的人工二維異質(zhì)結(jié)構(gòu)，例如：鈣鈦礦異質(zhì)結(jié)構(gòu)。但是，從生長基底上分離這些薄膜層仍是一種挑戰(zhàn)，這使得對(duì)這些異質(zhì)結(jié)構(gòu)的操控受到了限制。最近，Lu 等人提出了一種可以制造獨(dú)立鈣鈦礦薄膜的簡單方法。這一方法的關(guān)鍵是鈣鈦礦基板上水溶性 Sr3Al2O6 的外延生長，緊接著是薄膜和異質(zhì)結(jié)構(gòu)的原位生長。他們通過在水中蝕刻Sr3Al2O6 層可以制成毫米尺寸的單晶薄膜。這為向其它他任意基底的轉(zhuǎn)移和與半導(dǎo)體及層狀化合物的結(jié)合提供了機(jī)會(huì)。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4749）

　　5.催化活性起源及催化劑設(shè)計(jì)
　?。ˋctivity origin and catalyst designprinciples for electrocatalytic hydrogen evolution on heteroatom-doped graphene） 　　析氫反應(yīng)事電催化過程中的一個(gè)基本過程，并且再電水解產(chǎn)氫的能量轉(zhuǎn)化中起著重要作用。析氫反應(yīng)的催化劑通?；谫F金屬或者過渡金屬二硫?qū)倩铮蓟墙饘匐姶呋瘎┩ǔ１憩F(xiàn)出較差的催化活性。最近，澳大利亞阿德萊德大學(xué)的喬世璋課題組報(bào)導(dǎo)了一系列異質(zhì)原子摻雜的石墨烯材料作為有效電催化析氫反應(yīng)的催化劑。他們結(jié)合光譜表征、電化學(xué)測試和密度泛函理論計(jì)算進(jìn)行了分析，建立了催化析氫活性趨勢并探討了活性起源，對(duì)于涉及更有效的催化劑提高了指導(dǎo)原則。他們預(yù)測，通過合理改善物理化學(xué)特性獲得的石墨烯基催化劑很有可能超過金屬基催化劑的性能。（Nature Energy DOI: 10.1038/NENERGY.2016.130）

　　6.碳基非金屬催化劑
　?。–arbon-based metal-freecatalysts） 　　金屬和金屬氧化物作為催化劑已被廣泛應(yīng)用于材料生產(chǎn)、清潔能源產(chǎn)生和儲(chǔ)存以及很多其它重要的工業(yè)生產(chǎn)過程。然而，金屬基催化劑通常價(jià)格昂貴、選擇性低、耐用性差、易氣體中毒和不環(huán)保等缺點(diǎn)。2009年一類新的基于地殼豐量元素的碳材料被發(fā)現(xiàn)具有高效的催化活性且價(jià)格低廉，可作為貴金屬Pt的替代物。自那時(shí)起，碳基非金屬催化劑吸引了廣泛的研究興趣，并取得了很大的進(jìn)展。最近，Dai等人綜述了這一迅速發(fā)展的研究領(lǐng)域，內(nèi)容包括：有效碳基非金屬材料的分子設(shè)計(jì)，并特別強(qiáng)調(diào)了異質(zhì)原子摻雜的碳納米管和石墨烯。他們也討論了碳基非金屬催化劑在清潔能源轉(zhuǎn)化和存儲(chǔ)、環(huán)境保護(hù)和重要的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的進(jìn)展，并列出了這一研究領(lǐng)域面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)及重要機(jī)會(huì)。（Nature Reviews Materials，DOI：10.1038/natrevmats.2016.64）

　　7.未來能源存儲(chǔ)的多維度材料和器件結(jié)構(gòu)
　　（Multidimensional materials and device architectures for future hybrid energy storage） 　　由于人類對(duì)于無數(shù)便攜電子設(shè)備的依賴，電能存儲(chǔ)在我們?nèi)粘Ｉ钪邪缪葜匾巧６?，電子器件的微型化、無線設(shè)備集成到我們的住宅和衣服以及廣泛預(yù)期的物聯(lián)網(wǎng)，這些都促使我們不斷發(fā)展微型且存儲(chǔ)能力強(qiáng)大的儲(chǔ)能器件。最近，Burce Dunn和Yury Gogotsi等綜述了目前電能存儲(chǔ)技術(shù)的最新進(jìn)展，列出了克服目前瓶頸的方法以及未來研究的方向。他們認(rèn)為下一代電能存儲(chǔ)設(shè)備的特征應(yīng)該是一種綜合電池和電化學(xué)電容器特征的混雜型器件。（Nature Communications DOI: 10.1038/ncomms12647）

　　8.有效析氫催化劑MoS2(1-x)Se2x
　?。‥fficient hydrogen evolution by ternary molybdenum sulfoselenide particles on self-standing porous nickel diselenide foam） 　　隨著大量化石能源的消耗及其帶來的環(huán)境污染，人們急需尋找產(chǎn)生清潔能源的新方法。氫氣是可再生能源的一種理想載體，然而，因?yàn)槿狈Ρ萈t廉價(jià)且有效的催化劑，氫氣的產(chǎn)生效率很低。Zhou等人最近報(bào)導(dǎo)了一種催化活性高、壽命長的廉價(jià)過多金屬二硫?qū)倩?，這種催化劑的催化活性與目前商用Pt催化劑的性能接近，且優(yōu)于大部分過渡金屬二硫?qū)倩铮ㄈ纾篗oS2,CoSe2等）他們將三元MoS2(1-x)Se2x顆粒生長在泡沫NiSe2上，這有利于調(diào)節(jié)催化活性位點(diǎn)、多孔性和異質(zhì)原子摻雜和電導(dǎo)率。（Nature Communications DOI: 10.1038/ncomms12765）
　　本文由新材料在線（微信號(hào):xincailiaozaixian）授權(quán)轉(zhuǎn)載，其他媒體如需轉(zhuǎn)載，請聯(lián)系新材料在線小編（微信號(hào):13510323202）