1、Science: 利用太陽光從空氣中收集水資源的金屬-有機(jī)框架器件

    美國加州大學(xué)伯克利分校的Omar M. Yaghi教授和美國麻省理工學(xué)院的Evelyn N. Wang學(xué)者（共同通訊作者）等人報(bào)道了該課題組在金屬-有機(jī)框架（MOF）用于水收集領(lǐng)域的成果。他們設(shè)計(jì)了介孔MOF-801 [Zr6O4（OH）4（富馬酸）6] ，通過表征后證明它可以在潮濕空氣中接受1 kW m-2強(qiáng)度的太陽光照射下捕獲水。相對濕度為20%時(shí)，每公斤MOF可實(shí)現(xiàn)在沒有外界能量供應(yīng)時(shí)，每天收集2.8升水的效果。

    2、Science: 史上最低密度MOF誕生！

    美國西北大學(xué)Omar K. Farha （通訊作者）等人報(bào)道了一例由簡單結(jié)構(gòu)單元構(gòu)建的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的基于鈾的介孔MOF，即NU-1301 。結(jié)構(gòu)包含10個(gè)鈾節(jié)點(diǎn)和7個(gè)羧酸鹽配體；在173.3埃的立方晶胞中包含816個(gè)鈾節(jié)點(diǎn)和816個(gè)有機(jī)配體，這是在非生物材料中迄今發(fā)現(xiàn)的最大晶胞。立方體組成五角和六邊的柱狀次級結(jié)構(gòu)，然后是四面體和金剛石四級拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)共同構(gòu)成史無前例的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。得到的三級結(jié)構(gòu)的空穴內(nèi)徑達(dá)到5.0nm和6.2nm，是迄今為止報(bào)道的最低密度的MOF。

    3、Science: 超快速瞬態(tài)吸收顯微鏡監(jiān)測混合鈣鈦礦中熱載流子的遠(yuǎn)程輸運(yùn)

    美國普渡大學(xué)的黃立白教授（通訊作者）等人報(bào)道了關(guān)于捕獲混合鈣鈦礦中熱載流子的最新研究成果。該研究團(tuán)隊(duì)利用具有50 nm空間精度和300 fs時(shí)間分辨率的超快速瞬態(tài)吸收顯微鏡(TAM)直接觀察CH3NH3PbI3薄膜中熱載流子的遷移，發(fā)現(xiàn)并揭示了熱載流子三種不同的運(yùn)輸方式，包括初始熱載流子的準(zhǔn)運(yùn)輸，用于受保護(hù)長壽命熱載流子的非平衡運(yùn)輸，以及用于冷卻載流子的擴(kuò)散運(yùn)輸。研究者所觀察到的準(zhǔn)三重運(yùn)輸與剩余動能相關(guān)，該剩余動能導(dǎo)致熱載流子具有長達(dá)230 nm的運(yùn)輸距離，并且可以克服晶界的阻礙進(jìn)行運(yùn)輸。在達(dá)到擴(kuò)散運(yùn)輸極限之前，非平衡運(yùn)輸能夠持續(xù)數(shù)十皮秒，運(yùn)輸距離約600 nm。這些結(jié)果表明基于混合鈣鈦礦形成的熱載流子裝置具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

    4、Science: 由液相剝離納米片網(wǎng)絡(luò)制作的全印刷薄膜晶體管

    愛爾蘭都柏林圣三一學(xué)院的Jonathan N. Coleman和Toby Hallam（共同通訊）等人研究了基于液相剝離法制備的納米片，并用其制作了全印刷的薄膜晶體管。實(shí)驗(yàn)中利用電解液柵極證明了全印刷、垂直堆疊的晶體管是可行的，這些晶體管是由石墨烯源極、漏極和柵電極構(gòu)成，還包括過渡金屬硫族化物溝道以及氮化硼隔離層，上述材料都是由納米片網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的。納米片網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出了接近600的開/關(guān)率，其跨導(dǎo)超過5mS，遷移率大于0.1 cm2V-1s-1。其開電流會隨網(wǎng)絡(luò)厚度和體積電容按比例變化。相比其他具有類似遷移率的器件，較大的電容和受阻礙的轉(zhuǎn)換速度使得這些器件可以在相對較低的驅(qū)動電壓下傳輸更高的電流。

    5、Science: 通過二氧雜硼烷復(fù)分解反應(yīng)對普通熱塑性塑料改性制備高性能塑料vitrimers

    巴黎市工業(yè)物理化學(xué)學(xué)校的Renaud Nicolaÿ和Ludwik Leibler（共同通訊作者）等人報(bào)道了通過二氧雜硼烷的復(fù)分解反應(yīng)，利用不同聚合物如聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯和高密度聚乙烯等聚合物制備Vitrimers，并且發(fā)現(xiàn)其反應(yīng)快速。盡管Vitrimers已經(jīng)永久性交聯(lián)但仍可以通過擠出或注射成型反復(fù)加工。它們具有優(yōu)異的耐化學(xué)性和尺寸穩(wěn)定性，可以有效地組裝。該方法適用于由碳-碳單鍵構(gòu)成骨架的聚合物。

    6、Science: 跨越60年的難題-日本科學(xué)家成功合成超難結(jié)構(gòu)有機(jī)碳納米帶

    日本名古屋大學(xué)Yasutomo Segawa教授和Kenichiro Itami教授（共同通訊作者）等人報(bào)道了該研究團(tuán)隊(duì)合成碳納米帶的最新研究成果，該成果屬于日本科學(xué)技術(shù)署（ JST-ERATO ）的Itami分子納米碳項(xiàng)目。該科研團(tuán)隊(duì)首先通過迭代Witting反應(yīng)合成環(huán)戊烯異構(gòu)體CNT帶段(文中標(biāo)記為1)，然后再由鎳介導(dǎo)的芳基-芳基偶聯(lián)反應(yīng)來合成包含完全融合的邊緣共享苯環(huán)的閉環(huán)的碳納米管。通過X射線晶體學(xué)證實(shí)該合成物具有圓柱形帶結(jié)構(gòu)，并且通過紫外-可見吸收光譜、熒光光譜和拉曼光譜研究以及理論計(jì)算闡明了其基本光電特性。同時(shí)，研究者提出該分子具有用作制備結(jié)構(gòu)定義良好的碳納米管的潛在可能。

    7、Science: 基于碳烯-金屬-酰胺的高效發(fā)光二極管

    劍橋大學(xué)的Dan Credgington、東安格利亞大學(xué)的Manfred Bochmann和東芬蘭大學(xué)的Mikko Linnolahti（共同通訊）等人研究了基于碳烯-金屬-酰胺的高效發(fā)光二極管。介紹了一種新型的線性供體-橋-受體發(fā)光分子，并可以基于液相法制作在高亮度下內(nèi)量子效率接近100%的LEDs，其性能的關(guān)鍵在于對于三重態(tài)的快速、有效利用。結(jié)合時(shí)間分辨光譜法得知，發(fā)光過程是在到單重態(tài)反轉(zhuǎn)系間竄越后，通過在環(huán)境溫度中350ns內(nèi)發(fā)生的三重態(tài)產(chǎn)生的。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)分子幾何形態(tài)中存在的單重-三重態(tài)能隙接近于零，這使得快速互換成為可能。計(jì)算結(jié)果表明交換能量可以由關(guān)于橋的供體和受體部分的相對轉(zhuǎn)動所調(diào)控。不同于其他低交換能量系統(tǒng)，其本身的振子強(qiáng)度是由單重-三重態(tài)簡并點(diǎn)所保持的。

    8、Science: 溶液中納米粒子膠體氧化過程的3D定量形態(tài)演化表征

    美國天普大學(xué)的孫玉剛教授，阿貢國家實(shí)驗(yàn)室的Zuo Xiaobing和Subramanian K. R. S. Sankaranarayanan（共同通訊作者）等人利用X射線衍射和分子動力學(xué)計(jì)算模擬去跟蹤Fe納米粒子膠體在氧化過程中亞納米級分辨率下的組成和3D形態(tài)演化，實(shí)現(xiàn)對納米粒子化學(xué)轉(zhuǎn)化的實(shí)時(shí)分析。原位觀察于大尺度反應(yīng)分子動力學(xué)模擬結(jié)合，揭示了固體金屬納米顆粒通過納米尺度的Kirkendall效應(yīng)到中空金屬氧化物納米殼的轉(zhuǎn)變細(xì)節(jié)。

    9、Science: 新型高性能、安全的可充電Ni-3D Zn電池！

    美國海軍研究實(shí)驗(yàn)室Debra R. Rolison（通訊作者）等人將Zn制備成三維海綿，發(fā)現(xiàn)整塊的Zn海綿正極可在Ni-Zn堿性電池中循環(huán)上千次，而不會發(fā)生鈍化或形成大尺度的枝晶。并證實(shí)了3D形貌的Zn在三個(gè)使用領(lǐng)域可極大的提高Ni-Zn堿性電池的性能：（1）原電池中>90%的理論放電深度（DODZn）；（2）在與鋰離子相稱的比能量下，在40% DODZn達(dá)到>100次的高倍率循環(huán)；（3）快速啟動-停止運(yùn)行周期需要大量能量供給的混合動力設(shè)備。

    10、Science: 膠體溶液法制備La摻雜BaSnO3電極

    韓國化學(xué)技術(shù)研究所的Jun Hong Noh和 Sang Il Seok（共同通訊作者）報(bào)道了利用過氧化物膠體溶液在非常溫和的條件下（300℃一下）制備出LBSO。La摻雜的BaSnO3（LBSO）可很好的替代介孔TiO2作為鈣鈦礦太陽能電池的電子傳輸層。制備的LBSO用于鈣鈦礦太陽能電池，呈現(xiàn)出穩(wěn)定的功率轉(zhuǎn)化效率，達(dá)到21.2%，1000小時(shí)光照射后仍能保持最初性能的93%。

    11、Science: Cd2Re2O7中電子向列相的對稱破壞

    加州理工學(xué)院D. Hsieh（通訊作者）等人利用光學(xué)各向異性的二次諧波空間分辨譜在燒綠石Cd2Re2O7中揭示了多極向列相。與早先發(fā)現(xiàn)的電子向列相相似，當(dāng)保留平移不變，這個(gè)多極相自發(fā)的破壞了旋轉(zhuǎn)對稱性。通過檢測多級向列相有序參數(shù)的臨界行為，表面在Cd2Re2O7中，200K附近驅(qū)動熱相變，包括二次對稱破壞晶格扭曲。

    12、Science: TiO2納米晶間的范德華吸引力

    西北太平洋國家實(shí)驗(yàn)室的Kevin M. Rosso和Chongmin Wang以及匹茲堡大學(xué)的Scott X. Mao（共同通訊作者）等人根據(jù)金紅石TiO2相互取向和表面水合作用，測試了分子間的范德華吸引力。十幾個(gè)納米的距離，相互間的吸引力很弱并沒有表現(xiàn)出與方位或表面水合作用相關(guān)的影響。當(dāng)距離接近一個(gè)水合層時(shí)，吸引力與方位有著很強(qiáng)的關(guān)系，并隨著中間水密度的增加而降低。

更多關(guān)于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等方面的國內(nèi)外最新動態(tài)，我們網(wǎng)站會不斷更新。希望大家一直關(guān)注中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)http://www.ecorr.org

責(zé)任編輯：殷鵬飛

《中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)電子期刊》征訂啟事

投稿聯(lián)系：編輯部

電話：010-62313558-806

郵箱：fsfhzy666@163.com

中國腐蝕與防護(hù)網(wǎng)官方 QQ群：140808414