1.石墨烯纳米带在金表面上的超润滑性

（Superlubricityof graphene nanoribbons on gold surfaces）

减少摩擦可以减少机械设备的磨损、提高设备的能量使用效率。石墨烯是一种有潜力的润滑剂，因为在特定条件下，石墨烯层之间的摩擦力是非常微小的。Kawai等人将这种超低摩擦特性延伸到了其他材料的表面。他们发现，用原子力显微镜拖拽金表面上的石墨烯纳米带时，二者之间同样展现出了极低的摩擦力。这一发现为开发新型的石墨烯基光滑涂料奠定了基础。（Science  DOI:10.1126/science.aad3569）

2.钯-锡催化剂用于直接合成H2O2

（Palladium-tincatalysts for the direct synthesis of H2O2 with highselectivity）

在很多动物体内，肌腱和软骨与骨头的连接十分坚韧（界面韧性可达800Jm2）。不过，合成水凝胶与非多孔表面工程固体材料间还无法达到如此坚韧的程度。Yuk等人报道了一种设计策略，可以将合成水凝胶（90%的成分为水）与多种非多孔表面固体材料（如玻璃、硅、陶瓷等）紧密的连接起来。这种设计策略是将水凝胶中的长链聚合物网络以共价键的形式附着到非多孔固体表面。相比于物理作用，化学连接具有更大的附着力，界面韧性可以超过1000 Jm2。最后，作者展示了这种杂化材料的某些用途，例如可以作为超强粘合剂以及材料保护层。（Nature Materials  DOI:10.1038/NMAT4463）

3.用于催化Diels–Alder反应的非对称Lewis催化剂

（AsymmetricLewis acid organocatalysis of the Diels–Alder reaction by a silylated C–H acid）

酸是使用最久，同时也是使用最广泛的催化剂。不过，由于酸中的质子是对称结构，因此无法有选择性的指引反应向某一特定产物偏移。为了解决这一问题，化学家们尝试利用手性共轭碱，其中质子活化底物，临近的对离子可以非对称的影响周围环境。Gatzenmeier等人将这一方法扩展至Lewis酸催化体系中。他们在Lewis中引入硅基阳离子，它可以以互补的方式活化一系列底物的质子。通过与手性碳基阴离子配对，这类催化剂可以高度有选择性的催化Diels-Alder反应的进行。（Science  DOI: 10.1126/science.aae0010）

4.一种新型Li–Mn–O化合物用于制备高能量密度Li离子电池

（Anew active Li–Mn–O compound for high energy density Li-ion batteries）

寻找可以提升锂离子电池能量密度的新材料是当代科学界最具挑战性的课题之一。过去二十年间，科学家们开发了很多种过渡金属氧化物和过渡金属聚阴离子骨架，其中镁氧化物（如LiMn2O4 和Li[Li1/3Mn2/3]O2）被广泛研究，这主要是由于镁基材料具有低毒性和高氧化还原电势的优点。Freire等人报道了一种新型的可在室温下直接合成的、具有电化学活性的新型镁基化合物——Li4Mn2O5。这种岩盐类纳米材料展现出高达355mAhg的放电容量，是目前报道的锂镁氧化物电极材料中最高的一个。（NatureMaterials  DOI: 10.1038/NMAT4479）

5.化学气相沉积法制备ZIF薄膜

（Chemicalvapour deposition of zeolitic imidazolate framework thin films）

将MOFs材料整合到微电子器件中将会有巨大的应用前景，因为这些微孔晶体材料具有独特的性质。合适的薄膜沉积技术对于利用MOFs是至关重要的。传统的溶剂加工过程由于潜在的腐蚀和污染风险，不适合纳米材料的加工制备。Stassen等人报道了一种可制备高质量ZIF-8（一种MOF材料前躯体）薄膜的化学气相沉积法（MOF-CVD）。他们利用这种方法制备出均匀、厚度可控的ZIF-8薄膜。MOF-CVD与现有设备可以很好的兼容，这为将MOF整合到微电子器件中带来极大的便利。作者称，MOF-CVD是第一个可以制备MOF的气相沉积工艺，这对MOF材料的加工具有里程碑式的意义。（Nature Materials  DOI:10.1038/NMAT4509）

6.钠-氧电池中过氧化钠的分解和离子化

（Dissolutionand ionization of sodium superoxide in sodium–oxygen batteries）

随着对高效储能设备需求的日益增加，可充电式金属-氧气电池受到越来越多的关注。钠-氧电池被认为是最有潜力的一种电池，因为它比锂-氧电池具有更低的充电过电势。不过，对钠-氧电池放电过程生成的产物目前尚无统一的结论，这阻碍了这项技术的进步。Kim等人发现在钠-氧电池中同时存在两种竞争性的反应，即电化学反应和化学反应。这两种反应导致了过氧化钠的分解和离子化，最终诱导生成了过氧化钠水合物。一旦生成这种产物，钠-氧电池的充电过电势会大幅提高。他们的发现有助于解决早期的争论，并为开发更高效的电池指明了方向。（Nature Communications  DOI: 10.1038/ncomms10670）

7．石墨烯-金刚石界面上的超分子自组装网络结构的光响应特性

（Photoresponseof supramolecular self-assembled networks on graphene–diamond interfaces）

自然界利用自组装的手段来构建复杂的体系。异质分子二维自组装网络为在空间上有序排列分子构建模块提供了可能。Wieghold等人制备了一种单原子层厚的、原子级空间有序的薄膜，并表征了其光电响应特性。这种薄膜由terrylene基染料和三聚氰胺共同自组装形成的。当附着于石墨烯-金刚石界面后，薄膜可以吸收一定波长的光（710nm）并产生电流。据估测，薄膜的光电转化效率约为0.6%。作者称，这一技术使得自下而上构建分子级精度的光电器件成为可能。（Nature Communications  DOI:10.1038/ncomms10700）

8.三维多孔中空纤维铜电极用于高效率电化学还原二氧化碳

（Three-dimensionalporous hollow fibre copper electrodes for efficient and high-rate electrochemicalcarbon dioxide reduction）

在水相中电化学还原二氧化碳需要有高活性、廉价易得的电催化剂。Kas等人报道了一种三维多孔中空纤维铜电极，这种电极可以提供很大的表面积用于催化气-液相反应。这种铜电极的性能得到了很大的提升，还原二氧化碳的过电势在200-400mV之间，法拉第电流效率可以达到85%。此外，这种电极的一氧化碳生成速率要比当前最佳的纳米晶铜电极高至少一个数量级。作者称这一结果对开发新型微管状电极给予了启发。（Nature Communications  DOI:10.1038/ncomms10748）

————来源：新材料在线

        微信号：xincailiaozaixian