1.二维材料催化剂及其异质结构

（Catalysiswith two-dimensional materials and their heterostructures）

石墨烯以及其他2D原子晶体作为催化剂受到极大的关注，因为它们有独特的结构和电子特性。过去十多年，这些催化剂被用于各种反应，包括氧化还原反应、水裂解反应、CO2活化反应等，并且表现出了不同的催化机理。Deng等人就石墨烯和其他2D材料在催化领域的最新进展撰写了综述，特别关注了异相体系的催化活性问题。他们讨论了这些材料作为催化剂的优势以及调控其电子态和活性位点的方法。此外，他们还对这类催化材料在基础研究和工业应用方面未来的机遇和挑战做出了展望。（Nature Nanotechnology   DOI:10.1038/NNANO.2015.340）

2.具有光响应特性的超分子聚合物玻璃

（Opticallyresponsive supramolecular polymer glasses）

非共价相互作用的可逆性和动态性使得超分子聚合物具有应激响应的特性。前期的研究工作致力于开发可在光、热条件下自愈合的聚合物，但所得材料的刚度和愈合能力都不尽人意。Balkenende等人报道了一种玻璃形态的超分子材料，材料是基于一种小分子材料（(UPyU)3TMP）。(UPyU)3TMP可以形成动态的超分子聚合物网络结构，其性质主要取决于聚合物的交联程度。这种低分子可呈现出无序的状态，因此具有聚合物的行为。材料展示出高的刚度，同时还具有极佳的附着和粘合特性。此外，它在紫外光照射下还可以变为液体，因此有望制成可自愈合材料。（Nature Communications  DOI: 10.1038/ncomms10995）

3.通过阴离子交换反应以Cu2O纳米晶制备纳米笼

（Formationof pseudomorphic nanocages from Cu2O nanocrystals throughanion exchange reactions）

纳米材料的表面积可以通过制备笼状结构来扩大。纳米晶体的形状可以作为一种工具，来调控纳米晶体的结构。Wu等人发现，通过阴离子交换反应，一个氧化铜纳米晶体可以转变为两个硫化铜纳米笼状结构。同时，在这个过程中，晶格对称性也发生了改变。通过阳离子交换，这些结构可进一步转化为硫化镉纳米笼状结构。（Science  DOI:10.1126/science.aad5520）

4.氢氧化物中的纯H-传导

（PureH– conduction in oxyhydrides）

氢阳离子（H+）传输无论在生物系统和还是在工程领域（如燃料电池）中都很常见。但是，氢阴离子（H-）的传输却非常少见，而且传输过程中经常伴随着电子的平行传输。Kobayashi等人在一系列的稀有金属锂氢氧化物中研究了H-离子的传输过程。为了避免电子的传输，他们采用Li+作为对阳离子。他们开发了一种电化学电池中，可以利用这种氢氧化物作为传导H-离子的固态电解质。作者称，这一发现为开发新型储能器件开辟了一条新道路。（Science  DOI:10.1126/science.aac9185）

5.超离子导体Na10SnP2S12的设计与合成

（Designand synthesis of the superionic conductor Na10SnP2S12）

钠离子电池作为一种正在发展的大规模储能技术，因成本低、正极材料可选择性多等优势而备受瞩目。随着电池尺寸和储量的增加，电池的安全性问题又重新被重视起来，因为无论是锂离子电池还是钠离子电池，电解质材料本身都是易燃的。开发具有离子电解质的固态电池可以消除这一隐患，同时还有可能延长电池寿命。Richards等人通过电脑辅助的方法，发现并合成了一种高效固态电解质材料—Na10SnP2S12。这种电解质在室温下的离子电导率为0.4 mScm-1，可与当前最高水平的硫化钠固态电解质相媲美。（NatureCommunications  DOI: 10.1038/ncomms11009）

6.GaAs纳米线的界面动力学和晶相转变

（Interface dynamics and crystal phase switching in GaAsnanowires）

控制形成非平衡状态的晶体结构，是晶体生长过程中最重要的挑战之一。催化生长的纳米线是研究相选择基本物理过程的理想体系，它有可能带来新型的电子器件。Jacobsson等人对砷化镓(GaAs)纳米线的生长和不同条件下的相转换进行了可视化研究。他们发现不同相之间存在明显的生长动力学，为此他们建立了模型来解释这一现象。这一模型不仅可以预测、设计GaAs的异质结结构，同时也可以用于研究其他的纳米线体系。（Nature  doi:10.1038/nature17148）

7．通过光来实现对手性向列液晶螺旋轴的三维控制

（Three-dimensionalcontrol of the helical axis of a chiral nematic liquid crystal by light）

手性向列液晶（CLCs）是一种可自组装的螺旋形超结构，在很多方面都有应用。对CLCs螺旋轴的动态、远程、三维控制是科学家们长久以来一直期望，但却十分困难。Zheng等人开发了一种技术，仅利用光刺激，即可实现对CLC螺旋轴的三维调控，同时还可以改变其手性。由于整个过程没有热弛豫，因此整个体系可以随意转换。（Nature  doi:10.1038/nature17141）

8.用于可溶液加工太阳能电池的胶体量子点固体

（Colloidalquantum dot solidsfor solution-processed solar cells）

可溶液加工太阳能电池技术是一种低成本的电池技术。这其中，胶体半导体量子点光伏电池具有光谱易调控、单个光子可激发多个载流子等优点。Yuan等人就胶体量子点光伏技术的最新进展撰写了一篇综述。文章着重探讨了三个方面：1.调控量子点表面的方法；2.新型高效的电池器件结构；3.溶液加工技术的进展。（Nature Energy  DOI: 10.1038/NENERGY.2016.16）

————来源：新材料在线

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