1.沉淀微雕塑的可控生長和形成
　?。–ontrolledgrowth and form of precipitating microsculptures） 　　三維形狀的可控自組裝對于制備功能材料具有重要意義。它們的實(shí)際應(yīng)用需要理論框架來量化和指導(dǎo)動態(tài)雕刻彎曲結(jié)構(gòu)。受很多生物共沉淀模式的啟發(fā)，Kaplan等人針對薄壁復(fù)雜結(jié)構(gòu)生長鋒面發(fā)展了一種幾何理論，這一理論能夠很好的解釋之前觀察到的實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)。另外，這一理論能夠預(yù)測很多實(shí)驗(yàn)上并沒有探索的合成路線。他們利用這一理論設(shè)計(jì)了很多基于特定功能的光學(xué)微結(jié)構(gòu)形狀。總之，他們的這一理論框架提供了一種理解和控制功能沉淀微結(jié)構(gòu)生長和形成的新方式（Science DOI: 10.1126/science.aah6350）

　　2.黑硅共形TiO2薄膜提高的光電化學(xué)效率和穩(wěn)定性
　　（Enhancedphotoelectrochemical e?ciency and stability using a conformal TiO2 film on ablack silicon photoanode） 　　黑硅（b-Si）是一種表面納米結(jié)構(gòu)化的Si，具有極有效的光吸收能力，因此是能量轉(zhuǎn)化研究的熱點(diǎn)。但是，強(qiáng)烈的電荷復(fù)合與低電化學(xué)穩(wěn)定性，限制了b-Si在光電化學(xué)太陽能-燃料產(chǎn)生過程中的使用。Yu等人利用低溫原子層沉積（ALD）將共形超薄無定形的TiO2薄膜沉積在b-Si表面，同時(shí)解決了這兩個(gè)問題。與析氧催化劑Co(OH)2薄膜相結(jié)合，b-Si/TiO2/Co(OH)2異質(zhì)結(jié)光電陽極在0.1M NaOH電介質(zhì)中外在電壓1.48V vs RHE時(shí)，能夠產(chǎn)生飽和光電流密度32.3 mA cm-2。相對于平面Si和未保護(hù)的b-Si光電極，這一新型光電極表現(xiàn)出提高的光電流，這主要?dú)w結(jié)于提高的電荷分離效率。8-nm ALDTiO2層將b-Si的使用壽命從不到半小時(shí)提高到了4小時(shí)。（Nature Energy DOI:10.1038/nenergy.2017.45）

　　3.乙炔氫氯化反應(yīng)中單個(gè)位點(diǎn)金催化
　?。↖dentificationof single-site gold catalysis in acetylene hydrochlorination） 　　近期證實(shí)的對于氫氯化反應(yīng)有效進(jìn)行催化的金催化劑的活性位點(diǎn)一直存在爭議。Malta等人通過原位x-射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)研究發(fā)現(xiàn)Au/C催化劑在乙炔氫氯化反應(yīng)條件下表現(xiàn)出很高的活性。這一催化劑由單個(gè)位點(diǎn)陽離子Au實(shí)體構(gòu)成，它們的活性與Au(I):Au(II)比例有關(guān)。他們證實(shí)了這些Au/C催化劑是單個(gè)位點(diǎn)異質(zhì)Au催化劑支撐類似物，并基于Au(I)-Au(II)物種提出了一種被計(jì)算模型支持的催化機(jī)理。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4858）

　　4. 模擬異質(zhì)界面太陽能水解
　?。∕odellingheterogeneous interfaces for solar water splitting）

　　5.納米尺度毛細(xì)管凍結(jié)離子液體
　?。∟anoscalecapillary freezing of ionic liquids confined between metallic interfaces andthe role of electronic screening） 　　室溫離子液體（RTILs）是對能量存儲和活性潤滑具有重要作用的新材料。它們是不同尋常的液體，對于傳統(tǒng)電介質(zhì)框架產(chǎn)生了重要挑戰(zhàn)。它們在充電界面的行為與它們的電化學(xué)活性相關(guān)，但是具體機(jī)理尚不清楚。利用基于音叉的原子力顯微鏡流變學(xué)測量法，Comtet等人探索了限域的RTILs的性質(zhì)，揭示了RTILs在低于某一厚度閾值時(shí)向固態(tài)轉(zhuǎn)化的急劇變化，指向毛細(xì)管冷凍限域。這一閾值與限域材料的金屬本性有關(guān)，越多的金屬表面越有利于冷凍。他們根據(jù)冷凍轉(zhuǎn)變解釋了這一行為，并考慮了在限域表面RTIL潤濕的電子屏蔽的影響。他們的發(fā)現(xiàn)對于解釋限域的RTIL的性質(zhì)提供了新的觀點(diǎn)，并為利用相轉(zhuǎn)變RTILs調(diào)節(jié)納米尺度潤滑的應(yīng)用提供了新思路。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4880）

　　6. 原子線中的光激發(fā)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變
　?。∣pticallyexcited structural transition in atomic wires on surfaces at the quantum limit） 　　對于固體原子勢-能量的瞬態(tài)控制能夠帶來新的物質(zhì)態(tài)和晶格振動時(shí)間尺度核運(yùn)動的量子控制。Frigge等人報(bào)導(dǎo)了原子銦線中一種光誘導(dǎo)從低對稱到高對稱電荷密度態(tài)的轉(zhuǎn)變。這種In線位于Si的表面，并且這種轉(zhuǎn)變的發(fā)生在350飛秒以內(nèi)完成。光激發(fā)打破和創(chuàng)造了In-In鍵，導(dǎo)致了軟聲子模式的非熱激發(fā)，并通過耦合這些軟聲子模式和源于Si表面對稱性破壞的多種形式的表界面聲子驅(qū)動了關(guān)鍵阻尼核運(yùn)動極限中的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。這一發(fā)現(xiàn)表明精密調(diào)節(jié)電子激發(fā)能夠創(chuàng)造非平和勢能表面，從而驅(qū)動量子限制的界面上的結(jié)構(gòu)動力學(xué)。這一技術(shù)能夠潛在應(yīng)用于調(diào)節(jié)固態(tài)到光激發(fā)的動態(tài)響應(yīng)，并具有廣泛的應(yīng)用潛力，如：超快探測器。（Nature DOI: 10.1038/nature21432）

　　7.打印的GaAs組裝體光電極
　?。≒rintedassemblies of GaAs photoelectrodes with decoupled optical and reactiveinterfaces for unassisted solar water splitting） 　　盡管III-V化合物半導(dǎo)體具有極好的光物理性質(zhì)和高太陽能-氫氣轉(zhuǎn)化效率，但是高成本和有限的穩(wěn)定性限制了它們在太陽能驅(qū)動的光電化學(xué)水解中的實(shí)際應(yīng)用。Kang等人報(bào)導(dǎo)了一種通過打印的外延生長的化合物半導(dǎo)體克服這些困難的III-V光催化策略?；贕aAs外延材料的薄膜堆從生長基底上剝離并打印在非透明基底上形成集成光催化電極。異質(zhì)集成的電極構(gòu)型與特殊的外延設(shè)計(jì)能夠去耦合材料界面的光照和電催化。并且，這使光吸收、載流子傳輸、電荷轉(zhuǎn)移和材料穩(wěn)定能夠獨(dú)立控制和優(yōu)化。利用這一方法，他們構(gòu)建了一系列GaAs光電極的無線串聯(lián)系統(tǒng)，這一系統(tǒng)在無輔助水解中表現(xiàn)出13.1%的太陽能-氫氣轉(zhuǎn)化效率。（Nature Energy DOI: 10.1038/nenergy.2017.43）

　　8.氧還原的實(shí)時(shí)阻抗監(jiān)測
　?。≧eal-timeimpedance monitoring of oxygen reduction during surface modification of thinfilm cathodes） 　　固態(tài)氧化物燃料電池性能的提高很大程度上依賴于對于氧還原反應(yīng)具有高催化活性的陰極材料的發(fā)展。鈣鈦礦型氧化物，如：La1-xSrxCoO3-δ(LSC)，具有極好的活性，但是性能的衰減很可能是由表面成分變化引起的，這阻礙了LSC全部潛能的利用。Rupp等人最近揭示了LSC表面很高的催化活性可以追溯到很少的活性位點(diǎn)。盡管很少的SrO，如：單層的4%，沉積在LSC表面，則會導(dǎo)致嚴(yán)重的失活。另一方面，Co能夠引起再次激活，表明活性位點(diǎn)和Co在表面的出現(xiàn)密切相關(guān)。這能夠通過原位測量薄膜電極電化學(xué)性能的變化來監(jiān)測，同時(shí)修飾它們的表面：在脈沖激光沉積腔體內(nèi)通過單脈沖激光沉積比例明確的Sr-、Co-和La氧化物單層的阻抗譜測量。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4879）