余家国Nat. Commun.，曲良体EES，张强Angew，张继光AM丨顶刊日报20210818

纳米人

2021-08-18

1. Chem. Soc. Rev.综述：2D过渡金属二硫属化物的研究进展：(准)金属相的相变及其应用

二维过渡金属二硫属化物（2D-TMDs）的出现引起了科学家和工程师的广泛兴趣，其大量的研究使2D材料的电学和光学性质取得了重大突破。这反过来又引起了人们对新型器件应用的浓厚兴趣。由于2D-TMDs的多态结构特征，这类材料在各自的相中既可以表现出半导体性质，也可以表现出金属（准金属）性质。这种多态特性进一步提高了人们对2D-TMDs在基础研究和新型高性能器件应用中的潜在应用的兴趣。

鉴于此，新加坡国立大学Andrew T. S. Wee，Wei Chen对2D-TMDs的半导体到金属(准金属)相变进行了全面的综述，并对相变机制进行了探讨。

本文要点：

1）在过去的十年里，TMDs呈现出各种各样的结构多晶型，无论是作为分层量子系统基础研究的理想平台，还是因为其潜在的多种应用，都引起了人们的极大关注。TMDs由夹在两个硫化物层之间的过渡金属层组成，作为一个单元层。在2D-TMDs中，常见的多晶型有三棱柱半导体1H相、八面体金属1T相和畸变的准金属1T’相。

2）尽管半导体晶型的2D TMDs由于其直接带隙、高迁移率和室温通断电流比而具有吸引人的特性，但其金属（准金属）对应物具有另一组独特的吸引人的特性。这些(准)金属相可以通过相变过程或在受控条件下直接合成来获得。由于不同的2D-TMDs在其各自的结构相之间具有不同的能垒，研究人员已经报道了多种实验方法来诱导半导体和金属(准金属)相之间的相变。目前，人们通常采用两种方法来破坏半导体1H相结构的稳定性：通过电荷掺杂和晶体结构畸变。因此，相变策略可以分为两种方法，即外力调控（压力和应变工程与晶格失配）和电荷掺杂技术（离子插层与化学掺杂、静电门控与等离激元热电子和空位与缺陷工程）。

3）2D-TMD的金属界面的结构和电子行为对2D电子器件的性能有重要影响。在MoS_2/Ti和MoS_2/Au等系统中的理论研究表明，存在两种类型的接触，包括存在于半导体-金属界面的共价接触和范德华接触。作者总结了相工程过程中2D-TMD/金属体系界面相互作用的影响，以及相工程在克服接触电阻中的作用。

4）深入研究将多晶型TMD材料引入功能器件和催化系统的应用领域具有重要意义。各个多晶型表现出的独特性质在确保不同器件和系统的通用性和功能性方面发挥着重要作用。因此，根据器件在任何特定位置的功能来定制2D-TMD的电子属性，控制不同的结构至关重要。作者总结了2D-TMD在包括电子器件、催化和储能技术在内的各种应用。

Xinmao Yin, et al, Recent developments in 2D transition metal dichalcogenides: phase transition and applications of the (quasi-)metallic phases, Chem Soc Rev, 2021

DOI: 10.1039/d1cs00236h

https://doi.org/10.1039/d1cs00236h

2. Nature Commun.：一种具有持续CO₂光还原活性和高选择性的Mn，C共掺杂的ZnO核壳空心球

太阳能驱动CO₂转化为增值化学品是缓解全球能源短缺和环境危机的可持续解决方案之一。然而，要实现可靠和低成本的CO₂转化仍然具有一定的挑战性。近日，武汉理工大学余家国教授，张留洋报道了开发了一种简便的一锅配位聚合物（CP）策略，成功制备了一种Mn，C共掺杂的ZnO核-三壳空心球（Mn,C-ZnO CTSHSs）。

本文要点：

1）Mn,C-ZnO CTSHSs的合成过程包括两个步骤：i）在聚乙烯吡咯烷酮（PVP）存在下，通过水杨酸酯配体与相应的金属离子相互作用生成Zn，Mn CP；ii）空气煅烧所得的Zn，Mn CP。得到的Mn,C-ZnO CTSHSs光催化剂具有迷人的核壳结构和可调节的组成，具有足够的CO₂还原活性，即比商用ZnO高两倍。

2）研究发现，Mn,C-ZnO CTSHSs光催化活性的增强归因于其改善的光吸收，有利于质量和电荷在薄壳层之间的转移，并有助于CO₂的吸附和活化。有趣的是，体系中形成的Mn物种作为ZnO晶格中Zn离子的取代基，在CO₂PR过程中起着不可或缺的作用。它们作为CO₂吸附的活性中心，通过抑制析氢而有利于CO₂还原。

3）原位X射线光电子能谱结果表明，经过CO₂PR处理后的Mn物种可以在没有外部处理或辅助还原剂的情况下恢复其原始的氧化态。而Mn⁽ⁿ⁺¹⁾⁺物种可以从体系中提取一个光生电子来再生原始的Mnⁿ⁺部分。Mn⁽ⁿ⁺¹⁾⁺/Mnⁿ⁺之间的转换可以通过Mn的多种氧化态和光生电子来识别。这些结果表明，电离Mn可以作为一种耐用、高效的电离助催化剂助力CO₂PR的实用化。

Sayed, M., Xu, F., Kuang, P. et al. Sustained CO₂-photoreduction activity and high selectivity over Mn, C-codoped ZnO core-triple shell hollow spheres. Nat Commun 12, 4936 (2021).

DOI：10.1038/s41467-021-25007-6

https://doi.org/10.1038/s41467-021-25007-6

3. Nature Commun.：柔性单片化学电阻传感器用于室温下用于专属超灵敏甲醛检测

甲醛是一种潜在的致癌物，也是一种无处不在的室内污染物，其高选择性检测是一个长期性的挑战。近日，韩国高丽大学Jong-Heun Lee报道了设计了一种新型单片柔性传感器，可以在室温下专门检测ppb级甲醛，而不会受到其他室内空气污染物的干扰。

本文要点：

1）研究人员在紫外光照射下使用涂有由分子筛沸石咪唑盐骨架ZIF-7和聚合物组成的MMM覆盖层的TiO₂传感膜。室温下气敏反应的光活化提供了一种独特的途径，可以实现对乙醇和甲醛等反应性气体的超高选择性，而传感器的热活化导致非选择性气敏特性。

2）采用MMM覆盖层进一步提高气体选择性。MMM中低含量的MOFs限制了气体传输和分子筛选，而过高的MOFs将应力集中在MOF-聚合物界面，限制了气体传输。相反，适量的ZIF-7颗粒很好地分散在聚合物基质中，促进了气体传输和分子筛分，从而导致对甲醛的高选择性和响应。

3）实验结果显示，TiO₂传感器在紫外线照射下显示出对甲醛和乙醇的高选择性检测，对其他室内污染物的交叉反应可以忽略不计。在TiO₂传感膜上的由沸石咪唑骨架（ZIF-7）纳米粒子和聚合物组成的混合基质膜（MMM）通过分子筛分可完全去除乙醇干扰，使得在室温下对5 ppm甲醛具有超高的选择性（响应比> 50）和响应性(电阻比> 1100)。

4）研究人员使用夹在柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯基底和磁记忆覆盖层之间的TiO₂薄膜成功地制造了一种单片柔性传感器。

这项研究提供了一种实现对甲醛的独家选择性和高响应的策略，展示了柔性气体传感器在室内空气监测方面的巨大潜力。

Jo, Y.K., Jeong, SY., Moon, Y.K. et al. Exclusive and ultrasensitive detection of formaldehyde at room temperature using a flexible and monolithic chemiresistive sensor. Nat Commun 12, 4955 (2021).

DOI：10.1038/s41467-021-25290-3

https://doi.org/10.1038/s41467-021-25290-3

4. Nature Commun.：酸性介质中金气体扩散电极上CO₂还原为CO的高效率和选择性

电化学CO₂还原（CO₂RR）为CO是一种很有前途的替代化石燃料生产工艺的技术。尽管如此，电化学CO₂RR低能效阻碍了严重CO的商业化生产。目前，CO₂电解主要在中性或碱性介质中进行，但最近的研究工作表明，在酸性介质中也可以实现对CO的高选择性。

近日，荷兰莱顿大学Marc T. M. Koper，阿姆斯特丹大学Klaas Jan P. Schouten报道了尽管CO₂RR的大量研究都集中在开发性能更佳的阴极催化剂上，但电解质设计，特别是在酸性介质中，可以显著降低电池电位，从而提高能源效率，而不会影响CO的法拉第效率（FE）。

本文要点：

1）根据最近在理想化小尺度DEM测量中的观察结果，在合适的条件下可以抑制CO₂RR期间的质子还原。实验结果显示，在电流密度高达200 mA cm⁻²的金气扩散电极上，CO的FEs在80-90%之间，突出了在酸性介质中进行CO₂电解的可行性。

2）在这些工业相关条件下，高CO₂还原速率（即高电流密度）导致产生足够的OH⁻，以便在质子到达催化层之前将其中和。这阻碍了质子还原，即使在pH为2，电流密度为200mA cm⁻²时，对CO也具有很高的选择性。此外，研究发现，在电解质中使用弱水合阳离子，如Cs⁺和K⁺，是确保酸性介质中高CO₂RR活性的关键。考虑到工业规模的操作，必须在性能和成本之间进行权衡， 采用K⁺硫酸盐比较合适。

3）研究发现，通过在酸性和中性介质中的比较，在低pH的硫酸盐电解液中可以获得相当低的电池电位，在200 mA cm⁻²下运行可以节省30%的能量。此外，进一步的研究可降低能源成本，实现更高的电流密度，并充分优化工艺。

研究工作为酸性介质中电化学CO₂还原的发展开辟了一条新的道路。

Monteiro, M.C.O., Philips, M.F., Schouten, K.J.P. et al. Efficiency and selectivity of CO₂ reduction to CO on gold gas diffusion electrodes in acidic media. Nat Commun 12, 4943 (2021).

DOI：10.1038/s41467-021-24936-6

https://doi.org/10.1038/s41467-021-24936-6

5. EES: Janus 界面工程促进太阳能蒸汽技术高效收集水

太阳能驱动清洁水生产一直被认为是解决全球水资源短缺问题的有利途径。近年来，界面式太阳能蒸汽系统通过将太阳能定位于太阳能光热转换材料界面上，从而大大提高了水的蒸发效率。然而，由于入射太阳光和水蒸汽之间存在强烈的相互干扰现象，导致了能量的巨大损失，进而限制了水蒸发和收集的最终效率。因此，水的比产率(SWP，每小时每太阳辐射面积下的水收集量，反映太阳能生产水的实际效率)仍远未达到令人满意的水平。

有鉴于此，清华大学曲良体教授，程虎虎教授、瑞典斯德哥尔摩大学袁家寅副教授等人，设计并开发出一种全新的Janus界面太阳能水蒸汽发生系统，有效避免了水蒸气对太阳光的干扰作用，从而实现具有优异的光热转换效率和实用的清洁水收集性能。

本文要点：

1）设计的Janus界面太阳能蒸汽发生器(J-SSG)，可以将入射的太阳光与产生蒸汽的位置进行有效分离，并使其协同工作，避免了传统设计中同一表面上入射光和逸出蒸汽之间的相互干扰现象，从而大幅度提高海水淡化制备清洁水的性能。。

2）所制备的100 cm²大面积的J-SSG系统在1个太阳光照射下可以实现高达2.21 kg m^-2 h^-1的比水生产率（SWP）。更重要的是，J-SSG器件的Janus界面设计方便了实际的水收集，在一个简单的集成水生产系统中可提供1.95 kg m^-2 h^-1的高SWP值，SWP效率甚至达到创纪录的88%。

3）这种J-SSG器件可以在大范围的阳光入射角下实现高效光吸收。在室外实验中，该系统可在每平方米采集10 L饮用纯净水(北京，太阳能~15 MJ m^-2 day^-1)。

总之，该工作设计的独特Janus界面工程为海水淡化制备纯净水提供了一种新的策略。

Houze Yao et al. Janus-interface engineering boosting solar steam towards high-efficiency water collection. Energy Environ. Sci., 2021.

DOI: 10.1039/D1EE01381E

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6. Angew：锂金属电池中稳定的阴离子衍生固体电解质界面

非均匀固体电解质界面（SEI）导致的锂（Li）枝晶沉积严重阻碍了高能量密度Li金属电池的发展。尽管目前的阴离子源SEI在改善Li沉积的均匀性方面具有独特的优势，但在实际条件下，其并不能令人满意。研究发现，通过盐浓度、溶剂和稀释剂的种类来调节电解质中接触离子对（CIP）（FSI^-配位到一个Li离子）、AGG-I（FSI^-配位到两个Li离子）和AGG-II（FSI^-配位到两个以上Li离子）之间的比例对决定阴离子衍生SEI的组成和结构来说有重要作用。一般来说，由于溶剂和稀释剂分子较弱，不能直接与阴离子相互作用，所以阴离子的电解质结构是由Li离子间接调节。通过直接与阴离子相互作用来调节阴离子电解质结构的新策略被寄予厚望。

近日，清华大学张强教授报道了通过阴离子受体调节阴离子的电解质结构来构建稳定的阴离子衍生SEI。

本文要点：

1）含缺电子硼原子的三(五氟苯基)硼烷（TPFPB）阴离子受体与双(氟磺酰基)酰亚胺阴离子（FSI^-）相互作用，降低了FSI^-的还原稳定性。此外，FSI^-在电解质中的聚集团类型发生了变化，在TPFPB的存在下，FSI^-与更多的Li离子相互作用（AGG-II）。

2）实验结果显示，TPFPB促进了FSI⁻分解生成Li₂S，提高了阴离子衍生SEI的稳定性。在实际条件下工作的Li|LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂电池中，基于TPFPB的阴离子衍生的SEI经历了194次循环，而常规阴离子衍生的SEI只有98次。

这项工作为通过调控阴离子的电解质结构来构建稳定的阴离子衍生的SEI开辟了一片新的天地。

Tao Li, et al, Stable Anion-Derived Solid Electrolyte Interphase in Lithium Metal Batteries, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202107732

https://doi.org/10.1002/anie.202107732

7. Angew：可见光光催化仲醇去消旋化

外消旋手性化合物的去消旋化在不对称合成中是一种很有吸引力的方法，但其发展受到能量和动力学挑战的严重阻碍。近日，瑞士洛桑联邦理工学院胡喜乐教授报道了开发了一种基于不可逆光化学氧化及其热化学逆反应的方法，实现了仲醇的一锅去消旋化。

本文要点：

1）通过多相脱氢光催化剂（Ni改性的CdS，Ni-CdS）和手性均相加氢催化剂（Noyori 催化剂，Ru*-3）的串联作用，可以利用光作为唯一的能量输入，从外消旋产物中合成多种对映体纯醇。这一过程既不需要化学计量的氧化剂和还原剂，也不需要特殊的隔间，因此，过程更环保，更容易进行。

2）虽然这种去消旋方法的范围和效率不如成熟的酮不对称氢化方法，但它代表了一种以容易获得的外消旋醇为起始试剂的醇类去消旋的新途径。而对于目前的体系中，光催化剂不具有对映体选择性，因此，在这个过程中，每个酒精分子都可能经历了多个氧化/还原步骤。这种情况增加了能耗，尽管能源来自于比化学试剂成本更低的光。

研究策略的进一步发展有望为其他类型的底物提供有效的去消旋方法，从而在不对称合成中有广泛的应用前景。

Zhikun Zhang, Xile Hu, Visible-Light-Driven Catalytic Deracemization of Secondary Alcohols, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202107570

https://doi.org/10.1002/anie.202107570

8. Angew：低价Zn^δ+（0<δ<2）单原子用于高效电催化co< span="">₂还原

电化学CO₂还原（CO₂RR）是可持续生产碳基化学品和燃料的一种很有前途的方法，但在开发低成本和高效率的电催化剂方面一直具有一定的挑战性。近日，山东大学胡新明、中南大学刘敏、奥胡斯大学Kim Daasbjerg报道了开发了一种含低价Zn原子的氮稳定的单原子催化剂（Zn^δ+−NC）。

本文要点：

1）研究人员通过连续配位和炭化工艺制备了Zn^δ+−NC单原子电催化剂。首先采用溶剂热法合成了含锌前驱体Zn-BTC（BTC为苯-1,3,5-三羧酸）。然后，在Ar气氛下，Zn−BTC在双氰胺（DCD）存在下于1000 °C下热解，得到目标材料Zn^δ+−NC，其中DCD作为氮源通过Zn-N配位锚定Zn单原子。

2）透射电子显微镜（TEM）和大角度环形暗场扫描透射电子显微镜（HAADF-STEM）图像显示，Zn^δ+−NC具有薄的纳米片状形貌和大量的穿透平面孔。此外，在Zn^δ+−NC的整个结构中既没有观察到Zn纳米颗粒，也没有观察到团簇。HAADF-STEM则显示了Zn^δ+−NC结构中的Zn原子。研究发现，Zn^δ+−NC单原子催化剂由饱和四配位（Zn−N₄）和不饱和三配位（Zn−N₃）组成。X射线光电子能谱、X射线吸收精细结构谱、电子顺磁共振和密度泛函理论（DFT）计算结果显示，后者使Zn处于低价态。

3）实验结果表明，Zn^δ+−NC单原子催化剂可在水中高效电催化CO₂RR为CO，其过电位低至310 mV，选择性接近1。重要的是，在流动电池反应器中使用Zn^δ+−NC单原子催化剂可以获得高达1 A cm⁻²的创纪录高电流密度和超过95%的高CO选择性。

4）DFT计算表明，得益于Zn的富电子环境，不饱和的Zn−N₃位可以通过稳定COOH*中间体来显著降低势垒，从而使得Zn^δ+−NC单原子催化剂具有出色的CO₂RR性能。

这项工作不仅揭示了Zn单原子中心的配位数、价态和催化性能之间的关系，而且成功实现了适合于工业应用的高电流密度。

Simin Li, et al, Low-Valence Zn^δ+（0<δ<2）Single-Atom Material as Highly Efficient Electrocatalyst for CO₂Reduction, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202107550

https://doi.org/10.1002/anie.202107550

9. Angew：阳离子交换诱导钙钛矿型铁氧体中金属和合金的双重脱溶用于提高锂氧电池的性能

在储能和转换系统中，脱溶是原位构建性能可调的金属或合金修饰钙钛矿氧化物的一种有效途径。然而，对脱溶结构和成分的精确控制仍然具有一定的挑战性。近日，吉林大学黄科科教授报道了采用温控阳离子交换法在钙钛矿La_0.8Fe_0.9Co_0.1O_3-δ中实现了独特的双重脱溶，即CoFe合金和Co金属同时从母体钙钛矿中脱溶，从而形成合金和金属共修饰的钙钛矿氧化物。

本文要点：

1）由于不同温度下阳离子交换行为的变化，钙钛矿中的Co离子逐渐析出到表面纳米颗粒上，CoFe合金中的Fe原子逐渐向钙钛矿中迁移，从而在750 ℃的中温下获得CoFe合金和Co金属共修饰的钙钛矿。穆斯堡尔谱表征结果显示，CoFe合金中Fe原子与钙钛矿中Co离子的阳离子交换是Co金属与CoFe合金共存的关键。

2）所得复合材料作为锂氧（Li-O₂）电池正极催化剂具有较高的催化活性，比放电容量为6549.7 mAh g^-1，循环性能为215次，催化剂活性没有明显的降解。

3）理论计算结果显示，修饰后的CoFe合金与Co金属的结合协同调节了Li-O₂电池的放电反应途径，提高了Li-O₂电池的性能，为高性能铁氧体基Li-O₂电池的应用铺平了道路。

Yingge Cong, et al, Cation-Exchange Induced Metal and Alloy Dual-exsolution in Perovskite Ferrite Oxides Boosting the Performance of Li-O₂ Battery, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202110116

https://doi.org/10.1002/anie.202110116

10. AM：一种石油沥青浸渍纳米硅制备的微米级硅/碳复合负极

多孔硅(Si)/碳纳米复合材料作为高能锂离子电池(LIBs)的负极材料已经得到了广泛研究。然而，在制备过程中，纳米孔结构中Si的收缩和烧结往往会削弱纳米孔Si的全部益处。

鉴于此，美国西北太平洋国家实验室张继光，Ran Yi报道了开发了一种简便、可扩展的合成工艺来制备微米级的Si/C复合材料（PC/Np-Si），该复合材料由沥青基碳（PC）稳定的纳米Si初级颗粒（Np-Si）组成。石油沥青浸渍到Si纳米结构中，防止了纳米Si的有害烧结和纳米孔在高温下的收缩，以及与Li的电化学(脱)合金化过程。

本文要点：

1）室温浸渍石油沥青使纳米Si（<4 nm）即使在700 °C热处理后也能保持其纳米结构，而不会出现严重的晶体生长和纳米孔的收缩。浸渍沥青的高碳含量（≈45 wt%）稳定了具有高导电性和机械强度的纳米Si，并防止了电解质渗透和它与Si的副反应。

2）致密堆积的Si初级颗粒和浸渍沥青产生高密度（0.93 g cc⁻¹）和低比表面积（8.8 m² g^-1）（沥青浸渍前的原始多孔硅颗粒表现出972 m² g⁻¹的高比表面积），使其适合于传统的电池制造工艺。

3）Si/C复合材料的颗粒和电极水平的膨胀都通过保留Si的初级颗粒尺寸和纳米孔结构以及由于坚固的PC而提高的机械强度而得到缓解。

4）这些特性使得组装的PC/Np-Si||NMC532全电池具有优异的电化学性能（450次循环后容量保持率为80%）。

本工作开发的PC/NP-Si是硅基LiBs实际应用的极佳候选材料。同时，开发的独特工艺也可以扩展到开发其他合金类型的负极，这些负极需要在高温处理过程中保留所需的纳米结构。

Sujong Chae, et al, A Micrometer-Sized Silicon/Carbon Composite Anode Synthesized by Impregnation of Petroleum Pitch  in Nanoporous Silicon, Adv. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adma.202103095

https://doi.org/10.1002/adma.202103095

11. AM：均相掺杂策略合成红色聚合物氮化碳以实现近红外光催化产氢

高效利用近红外(NIR)光以产生氢气对于氢能和氢气医学而言都至关重要。但是开发具有NIR光催化活性的催化剂仍然是一个很大的研究挑战。深圳大学何前军教授和苏陈良教授以三聚氰胺(C3H6N6)作为前驱体，并引入了具有类似结构的掺杂剂和固体氯化钾，从而构建了对NIR光响应的碳/钾共掺杂的红色聚合物氮化碳(RPCN)。

本文要点：

1）由于具有非常窄的能带隙(1.7 eV)，因此RPCN有着很高的NIR光催化活性。在近红外光(700nm≤λ≤780 nm)辐照下，其在水中催化H₂产生的速度为140 µmol h⁻¹ g⁻¹，在700±10 nm处的表观量子效率高达0.84%(在500±10 nm处为13%)。

2）在荷瘤小鼠模型上的结果表明，RPCN能够在瘤内通过NIR光催化以产生氢气，并同时消耗谷胱甘肽以实现安全高效的无药癌症治疗。综上所述，这一研究不仅为设计高效的光催化剂以捕获全光谱太阳能提供了新的思路，并能够为开发用于氢气治疗的近红外光催化剂开辟新的方法。

Yangsen Xu. et al. Homogeneous Carbon/Potassium-Incorporation Strategy for Synthesizing Red Polymeric Carbon Nitride Capable of Near-Infrared Photocatalytic H₂ Production. Advanced Materials. 2021

DOI: 10.1002/adma.202101455

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202101455

12. AFM: 竞争反应策略合成的二元金属硫化物用于宽带电磁波吸收

由于单组分材料很难同时满足良好的阻抗匹配和强的电磁衰减能力，开发多组分复合材料已成为获得优良电磁波吸收材料的主流途径。然而，传统的组分引入往往是盲目的，仅仅基于半经验规则，缺乏对反应过程中组分、界面和缺陷的精确调制。有鉴于此，西北工业大学吴宏景副教授和张利民副教授等人，首次提出了一种竞争反应机制，即金属离子浓度及其特性是控制成分、界面和缺陷的两个可行参数，从而调整铜基二元金属硫化物的EMW吸收性能。

本文要点：

1）提出了一种竞争反应策略，在低/中频微波范围内获得了高效、宽频的多组分吸波材料。以铜基二元金属（Cu-M）硫化物为研究对象，发现了溶度积的差异，不同金属阳离子在反应体系下对阴离子具有不同的竞争反应能力。

2）通过选择性的改变金属离子种类（Mⁿ⁺= Fe³⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Mn²⁺和Mg²⁺）和浓度（Cu²⁺: Mⁿ⁺），实现了对材料组分、界面和缺陷的可控调节，进而达到优化材料电磁参数和微波吸收性能的目的。

3）适当的异质界面和组件以及丰富的缺陷可以通过形成完美的阻抗匹配和多重介电极化，从而协同提高EMW吸收能力。因此，结合这些优势，Cu-Co 二元金属硫化物在 2.80 mm 处实现了 6.80 GHz（6.3-13.1 GHz）的有效吸收带宽，显示了迄今为止报告的硫化物基吸波剂中唯一的中频宽带吸收。

总之，该工作突破了传统组分设计的局限性，为设计具有宽带吸收的多组分复合材料开辟了一种新的方法。

Jiaolong Liu et al. A Competitive Reaction Strategy toward Binary Metal Sulfides for Tailoring Electromagnetic Wave Absorption. Advanced Functional Materials, 2021.

DOI: 10.1002/adfm.202105018

https://doi.org/10.1002/adfm.202105018