1.混合阳离子卤化铅钙钛矿吸光材料用于叠层太阳能电池
（Amixed-cation lead mixed-halide perovskite absorber for tandem solar cells）
金属卤化物太阳能电池与晶硅太阳能电池串联后，有望将后者的效率从20%提升至30%。通过调节卤化物组分，优化后的钙钛矿材料的带隙约为1.75eV，不过材料的光稳定性和热稳定性却比较差。McMeekin等人报道了一种高结晶性、高稳定性的钙钛矿材料——[HC(NH2)2]0.83Cs0.17Pb(I0.6Br0.4)3。这种钙钛矿的光学带隙为1.74eV，以其制备的太阳能电池开路电压可以达到1.2V。小尺寸下电池的能量转化效率超过17%，大尺寸下（0.715cm2）也可以达到14.7%。当与晶硅太阳能电池串联后，叠层器件的效率可以超过25%。（Science DOI:10.1126/science.aad5845）
2.具有超高功率因子和热电性能的空穴掺杂单晶SnSe
（Ultrahighpower factor and thermoelectric performance in hole-doped single-crystal SnSe）
热电材料可以将废热转化成电能，不过，往往只在高温条件下才有高的转化效率。Zhao等人通过向SnSe热电材料中引入少量钠原子解决了这一问题。钠原子的加入可以提升材料的功率因子，使得材料可以维持较高的能量转化效率，进而产生更多电能。这种影响在很宽的温度区间内都起作用，因此也为热电材料开辟了一些新的应用范围。（Science DOI:10.1126/science.aad3749）
3.控制等离子体-铁电材料中的电荷转移和传输实现光电化学应用
（Manipulationof charge transfer and transport in plasmonic-ferroelectric hybrids for photoelectrochemicalapplications）
在光伏电池和光电化学研究中，利用等离子体纳米材料是实现器件高性能的一种新方法。传统的光电化学电池包含等离子体材料和半导体材料，二者相互接触，光电化学反应的类型由半导体/电解质界面间的能带弯曲程度决定。因此，反应的性质很难被改变。Wang等人利用铁电材料（PZT）取代了半导体材料。他们在ITO基底上沉积金纳米颗粒和PZT薄膜。光电流和飞秒瞬态吸收实验表明，在纳米颗粒和PZT间存在有效的电荷转移。此外，他们还发现，通过改变铁电材料的极性，可以有效调控电池的光电流。（Nature Communications DOI:10.1038/ncomms10348）
4.三维控制生长单分散次50nm异相纳米晶体
（Three-dimensionalcontrolled growth of monodisperse sub-50 nm heterogeneous nanocrystals）
纳米材料工程的最终目的是实现在原子水平上对纳米材料的大小、形状、表面性质的控制。这种控制对制备杂化多功能纳米晶体来说更为重要。Liu等人报道了一种方法，可以对某类稀有金属掺杂的纳米材料进行有效控制。他们发现油酸离子（OA-）和油酸分子（OAH）对晶体形成有不同的作用。通过控制OA-与OAH的比例，可以直接抑制、促进或刻蚀纳米粒子的晶体表面，因此可以制备出一系列具有不同形状的单分散纳米粒子（尺寸小于50nm）。（Nature Communications DOI: 10.1038/ncomms10254）
5.用多孔β环糊精聚合物快速去除水中的有机污染物
（Rapidremoval of organic micropollutants from water by a porous β-cyclodextrin polymer）
全球范围出现的水污染（如农药和药物）引起了人类对生态系统和自身健康的关注。活性炭是去除水中有机污染物最广泛使用的吸附剂，不过它却有一些缺陷，如吸附速率低、对亲水性物质吸附能力不强。此外，活性炭的再生也十分耗能，并且再生也无法完全恢复其吸附能力。不溶性的β环糊精聚合物作为一种廉价的吸附剂，近期引起了广泛关注。Alsbaiee等人将β环糊精与刚性芳香基团交联，制备出一种高表面积、多孔β环糊精聚合物。这种材料的吸附速率比活性炭的吸附速率快15-200倍，并且可以通过温和的冲洗过程再生，再生后吸附能力不会损失。这一工作证明了多孔环糊精基聚合物在水污染处理方面的潜力。（Nature doi:10.1038/nature16185）
6.部分氧化的钴原子层可将二氧化碳电化学还原成液体燃料
（Partiallyoxidized atomic cobalt layers for carbon dioxide electroreduction to liquidfuel）
用可再生能源将CO2电化学还原成可用燃料是一种解决能源问题和CO2污染问题的有效方法。不过，这种方法的难点在于需要极高的过电势才能将CO2活化成可反应的自由基。Gao等人制备了两种基于纯金属钴和基于金属钴与钴氧化物共晶的催化剂。钴可以将CO2电化学还原成甲酸盐。他们发现，层状表面上的钴比体结构上的钴具有更高的催化活性。而部分氧化的钴原子层则比单纯的钴原子催化性能更好。当具有合适的形貌和氧化态时，材料可以从毫无催化性能变为良好的催化剂。作者称，这一发现为开发和提升金属的CO2电还原性质开辟了更多路径。（Nature doi:10.1038/nature16455）
7.张力释放的胺基化作用
（Strain-releaseamination）
化学家们一直以来试图寻找方法，使仅仅束缚的碳原子可以连接到一起。例如，将一个四边形分子对角位置的两个碳原子连接起来，形成两个共享长边的三角形分子。Gianatassio等人设计了一种普适方法，可以用于这类化学键的形成。他们发现，某些修饰过的氮原子中心可以断开牢固的化学键，同时保持环状的分子结构不改变。通过这种方法，很多环状小分子可以成为制备新型药物分子的原料。（Science DOI:10.1126/science.aad6252）
8.利用过渡定位基团对C(sp3)–H键功能化
（Functionalization of C(sp3)-H bonds using atransient directing group）
某些金属（如铑和钯）可以活化碳-氢键，促进其发生化学反应。为了在特定的化学位点发生反应，这个过程经常需要临近的氧或氮基团帮助定位。移除这些定位基团往往会降低化学反应的效率。Zhang等人发现，在Pd催化的芳基偶联反应中，氨基酸可以充当临时的定位基团。通过与底物可逆的结合，氨基酸可以帮助Pd催化反应进行。这一发现可以有效减少化学合成中对定位基团的使用。（Science DOI: 10.1126/science.aad7893）
————引自“新材料在线”
