1.柔性单层离子有机-无机骨架用于精确纳米分离

（Flexiblesingle-layer ionic organic–inorganic frameworks towards precise nano-size separation）

大面积连续二维网络结构是用于分离分子级和纳米级物体的理想材料，不过在技术上和制备上仍有许多问题要解决。Yue等人开发了一项新技术，可以通过静电相互作用制备柔性单层离子有机-无机骨架。他们采用聚阴离子团簇作为连接节点，阳离子准轮烷作为桥连单体，两者相互作用可以自组装形成1.4nm厚的单层柔性骨架。这种柔性超分子聚合物骨架具有均匀可调的四边形纳米多孔结构，孔径为3.4-4.1nm，并且具有极佳的溶液加工性。这种薄膜可以高度有选择性的进行分离，有望应用于分子分离和血液透析等领域。（Nature Communications  DOI:10.1038/ncomms10742）

2.近场光电流纳米显微技术用于检测石墨烯

（Near-fieldphotocurrent nanoscopy on bare and encapsulated grapheme）

基于石墨烯的光电子器件展示出独特的性质，有望超越当前技术。不过，这对器件的质量和均匀性也提出了更高的要求。当前制约石墨烯器件性能的一个因素是器件性能在纳米尺度上的不均匀性，这影响了其宏观性能。Woessner等人开发了一种非破坏性的光电子纳米显微技术，可以测试石墨烯器件局部的光学和电学特性。利用这项技术，他们研究了晶界对于空间载流子密度和局域热电性质的影响。此外，这项技术还可以方便的用来测试封装后的石墨烯器件。（Nature Communications  DOI:10.1038/ncomms10783）

3.选择性的将合成气转化为低碳烯烃

（Selectiveconversion of syngas to light olefins）

将煤炭和天然气转化为液态燃料或是其他化工产品的过程中，常常会生成CO和H2。CO和H2的混合物（被称为合成气）会进一步通过Fischer-Tropsch催化反应转化为烃类物质。对于合成低碳烯烃，传统催化剂的转化率最高只有60%，并且常会因为碳积累而失活。Jiao等人等人开发了一种双功能催化剂。这种催化剂具有更高的转化率，同时还可以避免催化剂失活。（Science  DOI:10.1126/science.aaf1835）

4.高度可拉伸的电致发光皮肤用于信号发光和触觉传感

（Highlystretchable electroluminescent skin for optical signaling and tactile sensing）

某些头足类动物（如章鱼）的皮肤具有极高的柔韧性，并且还还有可变色的细胞。这些细胞中含有生物色素，能够快速的进行伪装。Larson等人开发了一种可拉伸的电致发光皮肤。这种材料具有很好的弹性，可以发光，同时还可以感受来自内部和外界的压力。他们将这种电子皮肤整合到软体机器人中，机器人在运动的过程中可以伸展、发光。（Science  DOI:10.1126/science.aac5082）

5.独立有机半导体晶体纳米线中的定向电荷分离

（Directionalcharge separation in isolated organic semiconductor crystalline nanowires）

设计有机光伏材料时，一个基本的共识是电荷分离是一个外在驱动的过程，需要有两相界面才能驱动激子解离。基于这一点，材料科学家致力于制备具有合适晶粒大小的材料，以使得激子能有效解离（激子扩散距离约为10nm）。Labastide等人发现，用极化光激发一种n型小分子半导体（7,8,15,16-tetraazaterrylene），沿着π堆积方向会产生大量分离的极化子对。在横向方向上，激子呈现指数级的衰减。作者认为，这种现象与内在指向的电荷转移作用相关，并且可以通过分子堆积取向来调控。（Nature Communications  DOI:10.1038/ncomms10629）

6.一种基于金属-有机骨架材料的双功能氧气电催化剂

（Ametal–organic framework-derived bifunctional oxygen electrocatalyst）

氧气电催化剂对于很多储能技术来说都非常重要，如燃料电池、金属-空气电池等。用高效、廉价的非贵金属氧气电催化剂代替现有的贵金属催化剂对于这些技术的实际应用具有重要意义。Xia等人报道了一种通过金属-有机骨架来合成氮掺杂碳纳米管中空骨架的通用方法，这种骨架比传统的Pt/C电催化剂具有更高的活性和稳定性。新型骨架电化学性能的提升主要归因于化学组分和中空结构的协同作用。这种设计合成基于金属-有机骨架的双功能纳米材料的新方法未来有望用于开发更多高效的电化学催化剂。（NatureEnergy  DOI: 10.1038/NENERGY.2015.6）

7．氧化石墨烯/金属纳米晶体多层膜用于安全、选择性的储存氢气

（Grapheneoxide/metal nanocrystal multilaminates as the atomic limit for safe andselective hydrogen storage）

氢气燃料正越来越普及的作为汽车燃料，不过，安全、高密度的固态储氢材料仍是限制该技术大范围推广的障碍。金属氢化物具有很强的储氢能力，并且在运行过程中不需要制冷剂和高压条件。但是由于氧化过程的不稳定性以及较慢的动力学过程，金属氢化物很少被使用。Cho等人报道了一种由Mg纳米晶体和还原氧化石墨烯（rGO）薄膜共同组成的新型、稳定储氢材料。这种材料可以高密度的储存氢气（0.105kgH2每公升）。材料中的rGO层可以保护内部不受氧气和水蒸气的破坏。由于rGO只有原子级的厚度，因此可以最大程度的减少材料中的无效质量，同时还能提高材料的储氢能力。（Nature Communications  DOI:10.1038/ncomms10804）

8.可促进水相中有机反应进行的有机-无机超分子固体催化剂

（Organic–inorganic supramolecular solidcatalyst boosts organic reactions in water）

配位聚合物和金属-有机骨架是常见的用于催化化学反应的合成主体。Garcı′a-Garcı′a等人制备了一种基于铝链和有机烷基芳香基链的金属-有机骨架结构。这种材料即便在没有酸、碱催化剂的条件下，也可以大幅提升水相缩合反应和Michael型反应的反应速率，此外它还有更优异的对映选择性。材料的微孔结构可以更方便的分离产物，而且催化剂还可以回收再利用。这种超分子材料的疏水性和化学稳定性，使得它有很大潜力用于在环境友好的化学体系中进行催化反应。（Nature Communications  DOI:10.1038/ncomms10835）

————来源：新材料在线

        微信号：xincailiaozaixian

        新材料在线编译团队整理——编译者：Sky