纳米人顶刊日报20180721

纳米人

2018-07-21

1. JACS: 二维IR光谱检测二维钙钛矿的动态晶格扭曲过程

动态晶格扭曲过程在钙钛矿的扩散载流子复合寿命方面具有重要作用。Nishi等人采用同位素跟踪测试(CH₃NH₃)₂[PbI₂(SCN)₂]二维钙钛矿，二维IR光谱观察到不同无机层的SCN^-可以振动耦合。这一结果为SCN^-代替钙钛矿的I^-提供了证据。

Nishida J, Breen J P, Lindquist K P, et al. Dynamically Disordered Lattice in a Layered Pb-I-SCN Perovskite Thin Film Probed by 2D IR Spectroscopy[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.

DOI: 10.1021/jacs.8b03787

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b03787

2. Nat. Commun.: 阳离子掺杂调控钙钛矿晶面的择优取向

Zheng, G.等人系统性地研究了钙钛矿薄膜的晶面择优取向规律，实验结果表明优势晶面(001)会加快体相的载流子迁移，提高载流子在钙钛矿/传输层界面处的提取和传输能力，并证实多元阳离子掺杂可以对薄膜晶面择优取向进行有效调控。

Zheng G, Zhu C, Ma J, et al. Manipulation of facet orientation in hybrid perovskite polycrystalline films by cation cascade[J]. Nature Communications, 2018.

DOI: 10.1038/s41467-018-05076-w

https://www.nature.com/articles/s41467-018-05076-w

3. JACS: 缺陷Mo/W₁₈O₄₉光催化固氮

N. Zhang等人在富O空缺的W₁₈O₄₉纳米线上负载1%的Mo后可以大幅提升其光催化固氮活性，相比纯W₁₈O₄₉提升了7倍，合成氨产率为195.5 μmol/g/h，1.5 G光强，400 nm处光量子产率为0.028%。研究发现引入的低价态Mo原子可以极化吸附态的N≡N，使其容易被活化，另外使得缺陷态能级向费米能级移动，提升了光生电子还原N₂的效率。

Zhang N, Jalil A, Wu D, et al. Refining Defect States in W₁₈O₄₉ by Mo Doping: A Strategy for Tuning N₂ Activation towards Solar-Driven Nitrogen Fixation[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018. DOI: 10.1021/jacs.8b02076

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b02076

4. JACS: 核壳离子液体/MOF分离CO₂/CH₄

M. Zeeshan等人以发现ZIF-8在离子液体1-(2-hydroxyethyl)-3-methylimidazolium dicyanamide, [HEMIM][DCA]的辅助下，吸附CO₂的能力提升了5.7倍。25 ℃ 1 mbar条件下CO₂/CH₄混合气吸附CO₂的能力相比纯MOF提升了45倍。表征发现，离子液体沉积在MOF表面形成了核壳结构。

Zeeshan M, Nozari V, Yagci M B, et al. A Core-Shell Type Ionic Liquid/Metal Organic Framework Composite: An Exceptionally High CO2/CH4 Selectivity[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018. DOI: 10.1021/jacs.8b05802

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b05802

5. JACS: 重分散CeO₂负载Rh催化低温氧化

得益于羟基物种促进的金属纳米颗粒解离和稳定作者用，H. Jeong等人将Rh/CeO₂用水汽在750℃下处理25h过程中可使得Rh的尺寸由2.3 nm变为6.7 nm后再重新分散得到尺寸为0.9 nm的Rh/CeO₂。其中含有大量的单原子Rh和亚纳米Rh簇合物。在低温催化CO氧化反应中，单原子Rh的T₂₀在CO+O₂条件下为40℃，但是在丙烷等混合气通入条件下，由于竞争吸附等问题，其T₂₀升高至180℃。而在簇合物Rh上，其温度仅由60℃变为100 ℃。

Jeong H, Lee G, Kim B S, et al. Fully Dispersed Rh Ensemble Catalyst to Enhance Low-Temperature Activity[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.

DOI: 10.1021/jacs.8b04613

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b04613

6. JACS: 原位考察ZnO催化CO₂RR构效关系

H. S. Jeon等人发现，大于3 nm的ZnO纳米颗粒在电催化CO₂RR中的效率表现得与体相Zn一致，其生成CO的法拉第效率约为70%。而小于3 nm时便会有大量的H₂形成，原位XAS发现小于3 nm的Zn反应过程中生成了大量的不饱和配位Zn位点，并且有部分ZnO存在。

Jeon H S, Sinev I, Scholten F, et al. Operando Evolution of the Structure and Oxidation State of Size-Controlled Zn Nanoparticles during CO₂ Electroreduction[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.

DOI: 10.1021/jacs.8b05258

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b05258

7. JACS: 3D-DNA纳米及其传感

P. Zhang等人基于碱基配对设计了自组装的3D-DNA纳米机器，并在其末端修饰偶氮苯azo进行功能化。该DNA纳米机器在引入miRNA后其末端钳口会在碱基配对作用下张开。这种结构变化在功能化azo辅助下可以进一步通过紫外光或者可见光进行调控，其响应时间可以控制在10 min以内，从而实现了快速原位检测。

Zhang P, Jiang J, Yuan R, et al. Highly Ordered and Field-Free 3D DNA Nanostructure: The Next Generation of DNA Nanomachine for Rapid Single-Step Sensing[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.

DOI: 10.1021/jacs.8b04648

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b04648

8. Angew: MOF/COF光催化HER

F-M. Zhang等人在TpPa-1-COF表面通过共价键修饰稳定的NH₂-UiO-66后得到了具有超高比表面积的晶态多孔MOF/COF。其中NH₂-UiO-66/TpPa-1-COF(4:6)可见光催化HER产氢速率可达23.41 mmol/g/h，比单纯COF的20倍。

Lan Y, Zhang F, Sheng J, et al. Rational Design MOF/COF Hybrid Materials for Photocatalytic H₂ Evolution in the Presence of Sacrificial Electron Donors[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.

DOI: 10.1002/anie.201806862

http://dx.doi.org/10.1002/anie.201806862

9. Angew: 单纳米粒子电化学表征

J-F. Lemineur等人控制电沉积制备了具有不同尺寸的Ag纳米颗粒，进一步通过高分辨的背吸收层光学显微镜backside absorbing layer optical microscopy (BALM)进行了单粒子分辨的电化学原位表征。该技术不仅可以观测>10 nm的Ag离子的沉积过程，甚至可以检测<2 nm的Ag纳米颗粒的含量，以及其电化学氧化还原行为。

Lemineur J F, Noël J M, Ausserré D, et al. Combining electrodeposition and optical microscopy for probing size-dependent single nanoparticle electrochemistry[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.

DOI: 10.1002/anie.201807003

http://dx.doi.org/10.1002/anie.201807003

10. Angew: 压力调节Sn₃N₄带宽

J. S. C. Kearney等人发现Sn₃N₄半导体在外加压力变化过程中其禁带宽度也会发生变化，在约100 GPa压力范围内，其禁带宽度可以从3.0 eV变为1.3 eV，对应光谱会发生540 nm位移。该压力诱导的带宽变化与这种半导体的离子性有关。

Kearney J, Grauzinyte M, Smith D, et al. Pressure tuneable visible-range band gap in the ionic spinel tin nitride[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2018.

DOI: 10.1002/anie.201805038

http://dx.doi.org/10.1002/anie.201805038

11. AM: 微波辅助合成石墨烯负载单原子金属

段镶锋教授与黄昱教授等利用微波辅助成功合成出氮掺杂的石墨烯负载单原子金属材料（Fe，Co和Ni）。后续的电化学测试表明，单原子Co材料在HER反应中表现出优异的性能。

Fei H, Dong J, Wang C, et al. Microwave-Assisted Rapid Synthesis of Graphene-Supported Single Atomic Metals[J]. Advanced Materials, 2018.

DOI: 10.1002/adma.201802146

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201802146

12. Nano Lett.: 安息香自由基辅助合成透明导电材料Ag纳米线

还原Ag纳米线可以很大程度地提高其光电性能。杨培东教授课题组利用安息香改性的多元醇合成出直径约为20 nm的Ag纳米线，深入的合成机理研究表明安息香自由基加快了还原历程，使得该反应可在较温和条件发生。该材料具有良好的透光性和导电性，可跟商业的ITO媲美。

Niu Z, Cui F, Kuttner E, et al. Synthesis of Silver Nanowires with Reduced Diameters Using Benzoin-Derived Radicals to Make Transparent Conductors with High Transparency and Low Haze[J]. Nano Letters, 2018.

DOI: 10.1021/acs.nanolett.8b02479

https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.nanolett.8b02479