近年來(lái)，國(guó)內(nèi)英文出版物發(fā)展迅速，越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)中文出版物被SCI收錄。 近年來(lái)，國(guó)內(nèi)材料、化學(xué)SCI期刊發(fā)展趨勢(shì)十分明朗，其中不乏不少TOP期刊。 在國(guó)外學(xué)術(shù)期刊團(tuán)隊(duì)的努力和不斷努力下，許多國(guó)外學(xué)術(shù)期刊已經(jīng)取得了很好的成績(jī)，一大批優(yōu)秀的科研成果發(fā)表在優(yōu)秀的國(guó)外期刊上。
本文總結(jié)了近期材料領(lǐng)域五大期刊（、npj、Nano、Nano-Micro、&）的前沿動(dòng)態(tài)，供廣大科研人員瀏覽。
NSR(IF13.222)：用于電物理儲(chǔ)能的新型碳離子通道設(shè)計(jì)
一些納米氮化物被認(rèn)為具有比表面積大、導(dǎo)電率高、機(jī)械性能好的優(yōu)點(diǎn)，已被用于開發(fā)基于微納操作的新型碳電極的高性能儲(chǔ)能器件。 在典型的電物理電極中，離子在材料本體中嵌入/脫嵌（例如在電池中）或在表面上吸附/解吸（例如在電物理電容器中）。 快速離子遷移是高效碳儲(chǔ)能的先決條件，這主要由活性電極或支撐材料中的離子通道決定。 中國(guó)科學(xué)院朱彥武課題組與英國(guó)格拉斯哥第三學(xué)院西蒙院長(zhǎng)共同回顧了近年來(lái)新型碳離子通道的設(shè)計(jì)策略，并回顧了基于該碳的可定制離子通道的發(fā)展前景離子通道。
相關(guān)研究以《》為題發(fā)表。
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DOI：10.1093/nsr/
圖1 離子通道和相應(yīng)儲(chǔ)能靶材的典型制作方法
NSR(IF13.222)：多步絲網(wǎng)印刷實(shí)現(xiàn)高容量能量密度、優(yōu)異安全性的平面化鋅錳微電池
彩色印刷和小型化電子產(chǎn)品的快速發(fā)展迫切需要其兼容的微電池（MB）具有高性能、適用的可擴(kuò)展性和出色的安全性，但面臨著不斷報(bào)道的堆疊幾何形狀的巨大挑戰(zhàn)。 中科院上海物理化學(xué)研究所顧元帥團(tuán)隊(duì)研發(fā)低成本、簡(jiǎn)單高效、大規(guī)模絲網(wǎng)彩印技術(shù)，成功制備出機(jī)械柔性良好的平面鋅錳微電板、安全性高、壽命長(zhǎng)。 以鋅粉、鋅粉、石墨烯為功能材料，分別配置鋅錳電池的正負(fù)極和石墨烯集流體粘合劑涂層； 之后，采用多步絲網(wǎng)彩色印刷方法，實(shí)現(xiàn)了扁平化鋅錳微型電池的大規(guī)模制備。 鋅錳電池不僅具有環(huán)保、安全性高的特點(diǎn)，而且使用壽命長(zhǎng)。 在5C電壓密度下循環(huán)1300次后仍能保持83.9%的比容量，同時(shí)兼顧良好的機(jī)械靈活性和性能。 一致性。 該工作提出了一種具有巨大工業(yè)應(yīng)用前景的平面化鋅錳微電池的大規(guī)模制備方法，也為其他平面化柔性儲(chǔ)能組件的發(fā)展提供了新思路。 相關(guān)研究發(fā)表在《ofZn//micro-》的標(biāo)題上。
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DOI：10.1093/nsr/
圖2 絲網(wǎng)彩印制備平面化鋅錳微電池
NSR(IF13.222)：通過(guò)氨處理實(shí)現(xiàn)磁極化切換的大面積多鐵性復(fù)合氧化物外延薄膜
具有可調(diào)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜氧化物具有許多有趣的特征，但具有精確控制成分的復(fù)雜氧化物的高質(zhì)量外延一直難以實(shí)現(xiàn)。 在這里，中國(guó)科學(xué)院上海先進(jìn)技術(shù)研究院李江宇研究組與長(zhǎng)沙大學(xué)謝樹紅院長(zhǎng)合作，開發(fā)了多鐵性(1-x)BiTi(1-y)/(1-y)/2O3 -(x ) (BTDM-CTO)在大面積退火單晶硅外延上，否認(rèn)其在原子尺度上具有強(qiáng)自發(fā)極化的鐵電性。 通過(guò)成分的均勻調(diào)節(jié)，使其在一定溫度下的體積磁化強(qiáng)度達(dá)到0.07±0.035μB/Fe，實(shí)現(xiàn)了磁致極化開關(guān)，并具有較大的磁電系數(shù)。 這項(xiàng)工作展示了外延 BTFM-CTO 薄膜的潛在解決方案，可處理大規(guī)模復(fù)雜氧化物外延并構(gòu)建新型溫度磁電耦合，從而能夠探索更大的空間組成和結(jié)構(gòu)。 相關(guān)研究成果的標(biāo)題為《Large-scale Oxide with by》并發(fā)表在互聯(lián)網(wǎng)上。
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DOI：10.1093/nsr/
圖3 BTFM-CTO的晶格和氨水處理
.Mater.(IF9.200)：鋰硫電池的錨定行為：多體效應(yīng)
上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)劉偉院士和李雙院士等人利用最先進(jìn)的多體分散（MBD）方法研究了鋰硫（Li-S）電池的錨定行為，這與臭名昭著的“穿梭效應(yīng)”。 就金屬配合物（FeS和SnS2）而言，發(fā)現(xiàn)MBD方法比其他范德華方法（vdW）更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)錨定機(jī)制的模式。 本文系統(tǒng)地研究了兩種原型錨定材料和摻雜石墨烯系統(tǒng)的錨定機(jī)制。 研究發(fā)現(xiàn)，多體效應(yīng)在減少錨定行為方面發(fā)揮著重要作用，特別是當(dāng)系統(tǒng)極化較大且 vdW 相互作用主導(dǎo)錨定行為時(shí)。 這項(xiàng)工作加深了人們對(duì)錨定機(jī)制的基本認(rèn)識(shí)，為篩選抑制梭狀效應(yīng)的錨定材料提供了更精確的標(biāo)準(zhǔn)。 相關(guān)研究以“thein-:many-body on theof”為題發(fā)表在 npj 上。
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DOI：10.1038/-020-0273-1
圖4 LiPSs吸附的吸附構(gòu)象和電荷轉(zhuǎn)移
.Mater.(IF9.200)：仿生自折疊策略打破了碳納米結(jié)構(gòu)材料的剛度和延展性之間的平衡
石墨烯具有非凡的機(jī)械、電子和機(jī)械性能，是用于構(gòu)建宏觀高性能和多功能材料的有前途的預(yù)制構(gòu)件之一。 碳納米結(jié)構(gòu)材料將具有共同的材料硬度-脆性悖論。 受到絲蛋白因折疊結(jié)構(gòu)的氫鍵及其轉(zhuǎn)變而產(chǎn)生的優(yōu)異力學(xué)性能的啟發(fā)，上海大學(xué)高恩來(lái)院士提出了一種拓?fù)洳呗裕赐ㄟ^(guò)自折疊獲得超高延伸性的石墨烯基材料石墨烯片同時(shí)保持良好的伸長(zhǎng)剛度。 石墨烯基材料的機(jī)械性能大大提高歸因于自折疊界面處剪切、滑動(dòng)和展開修飾的利用。 分子動(dòng)力學(xué)模擬結(jié)果表明，無(wú)論是調(diào)整自折疊寬度還是工程界面的相互作用，都可以有效控制自折疊結(jié)構(gòu)之間范德華界面的硬度、延展性和脆性破壞，其中界面剪切、滑動(dòng)并打開明渠耗散機(jī)械能。 在原子尺度變形的分子動(dòng)力學(xué)模擬的基礎(chǔ)上，用基于連續(xù)介質(zhì)熱力學(xué)的模型討論了該材料的變形和失效機(jī)理。 研究結(jié)果為承載工程中堅(jiān)固剛性材料的微觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了深入的見解。 相關(guān)研究以《Bio-self- the trade--》為題發(fā)表在npj上。
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DOI：10.1038/-020-0279-8
圖5 熱參數(shù)和幾何參數(shù)對(duì)SFGMs熱行為的影響
納米微（IF9.043）：以高容量釩酸銨為正極的鋅離子電池
環(huán)境友好、安全可靠的可充電鋅離子電池（ZIB）因其豐富的資源而因其在大規(guī)模儲(chǔ)能方面的潛在應(yīng)用而受到全球關(guān)注。 盡管已經(jīng)取得了初步成功，但實(shí)現(xiàn)容量>400 mAhg?1的鋅離子存儲(chǔ)仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。 在此，四川工程學(xué)院院長(zhǎng)芮賢紅、黃少明與中國(guó)科學(xué)院尹巖院士一起證明了（NVO）作為高容量正極突破產(chǎn)能有限情況下ZIBs困境的可行性。 初步理論估計(jì)表明，層狀NVO是沿其[010]方向在層間空間提供快速Zn2+離子分流通道的良好主體。 另一方面，為了進(jìn)一步提高Zn2+離子嵌入動(dòng)力學(xué)和常年循環(huán)穩(wěn)定性，通過(guò)微波輔助水熱方法定量設(shè)計(jì)和制備了NVO納米粒子的自組裝3D結(jié)構(gòu)。 因此，這些 3DNVO 陰極在 10Ag?1（約 50 秒至完全放電/充電）下表現(xiàn)出高容量 (g-1) 和優(yōu)異的常年循環(huán)性能（3000 次循環(huán)）。 相關(guān)研究以“-Ion”為題發(fā)表在Nano-Micro上。
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DOI：10.1007/-020-0401-y
圖63D-NVO結(jié)構(gòu)示意圖及理化特性表征
納米微米 (IF9.043)：一種用于增強(qiáng)集成電容的超多孔碳材料
電極材料的孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)于提高碳基超級(jí)電容器的功率密度和穩(wěn)定性具有重要意義。 上海化工學(xué)院于云華院士和芝加哥州立大學(xué)鐘忠院士團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)致密纖維素（BC）前驅(qū)體進(jìn)行一步碳化/活化，然后進(jìn)行氮/硫雙還原，制備了具有超高集成電容的超級(jí)多孔電池。興奮劑。 碳。 多孔碳具有高濃度的孔隙（~2nm）和相當(dāng)數(shù)量的次孔隙（<1nm）。 獨(dú)特的微孔結(jié)構(gòu)提供了高比表面積（?1）和填充密度（1.18gcm?3）。 協(xié)同效應(yīng)來(lái)自特定的微孔結(jié)構(gòu)和最佳摻雜，有效增強(qiáng)離子存儲(chǔ)和離子/電子傳輸。 因此，優(yōu)異的特殊電容，包括超高重量和體積電容（0.5Ag?1時(shí)為430Fg?1和?3），同時(shí)10Ag?1時(shí)的高電壓密度（327Fg?1和?3）也具有良好的性能。循環(huán)和速度穩(wěn)定性。 通過(guò)合成微孔碳和BC骨架，全固態(tài)纖維素超級(jí)電容器表現(xiàn)出超高的面能量密度（~0.77 mWhcm?2）、體積能量密度（~17.8 WL?1）和優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。 相關(guān)研究以“”為題發(fā)表在Nano-Micro上。
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DOI：10.1007/s47
圖7 u-MPC的制備及其提高能量密度的機(jī)理
Nano(IF8.515)：一種新型電池解決方案：納米結(jié)構(gòu)磷陽(yáng)極與硫化鋰陰極耦合
鋰離子電池已接近理論極限，難以滿足人類社會(huì)日益下降的需求。 鋰硫電池具有較高的理論比能量，是下一代儲(chǔ)能的理想選擇。 然而，在鋰電池中使用鋰金屬會(huì)損害安全性和性能，導(dǎo)致枝晶形成和容量快速增長(zhǎng)。 之前的研究已經(jīng)探索了替代電池系統(tǒng)來(lái)替代鋰硫電池中的金屬鋰材料化學(xué)與物理期刊，例如硅/鋰硫耦合器。 近年來(lái)，紅磷作為良好的鋰離子正極材料受到人們的關(guān)注。 在這里，華東理工學(xué)院孫永明院士和耶魯大學(xué)崔毅院士借助P/C納米復(fù)合材料陽(yáng)極和涂覆硫化鋰的碳納米纖維陰極構(gòu)建了一種新型電池解決方案。 研究發(fā)現(xiàn)，紅磷陽(yáng)極在醚基電解液體系中相容，可以成功與硫化鋰陰極耦合。 這些概念驗(yàn)證的全電池表現(xiàn)出卓越的比容量、速度和循環(huán)性能。 這項(xiàng)工作將為尋求下一代儲(chǔ)能設(shè)備提供有用的替代系統(tǒng)和寶貴的見解。 相關(guān)研究以“:with”為題發(fā)表在Nano上。
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DOI：10.1007/-020-2645-8
圖8 納米P/Li2S電池三維結(jié)構(gòu)示意圖
Nano(IF8.515)：使用針對(duì) 受體的二維納米探針對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊進(jìn)行分子成像
脆弱的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊是大多數(shù)心血管疾病的原因。 受體 (FR) 陰性激活的巨噬細(xì)胞被認(rèn)為是易損斑塊形成的重要組成部分。 上海學(xué)院張獻(xiàn)忠院士、鄭南峰院士與中國(guó)醫(yī)科大學(xué)抗生素研究所朱海波團(tuán)隊(duì)聯(lián)合開發(fā)了富士福偶聯(lián)2DPd@Au納米材料（Pd@Au-PEG-Fa）用于治療晚期動(dòng)脈粥樣硬化斑塊。 用于靶向多模態(tài)成像的 FR。 單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描 (SPECT)、計(jì)算機(jī)斷層掃描 (CT) 和光聲成像 (PA) 否認(rèn)血液半衰期延長(zhǎng)和動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中放射性物質(zhì)的富集。 在嚴(yán)重動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中，SPECT、CT和PA成像在體內(nèi)檢測(cè)到強(qiáng)信號(hào)，注射Pd@Au-PEG-FA后明顯低于正常動(dòng)脈粥樣硬化斑塊。 預(yù)注射過(guò)量的富士福（FA）阻斷研究可有效降低Pd@Au-PEG-FA對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的靶向能力，進(jìn)一步否定了Pd@Au-PEG-FA對(duì)斑塊腫瘤聯(lián)合的特異性。 組織病理學(xué)特征顯示探針信號(hào)與高危斑塊一致。 總之，Pd@Au-PEG-FA 具有良好的藥代動(dòng)力學(xué)特征，為測(cè)量動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中 FR 的高風(fēng)險(xiǎn)斑塊提供了一種有價(jià)值的方法。 相關(guān)研究以“-2D”為題發(fā)表在Nano上。
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DOI：10.1007/-019-2592-4
圖 9 探頭設(shè)計(jì)和應(yīng)用原理圖
&(IF5.616)：電紡CNT嵌入ZnO納米纖維生物傳感電物理測(cè)量莠去津
美國(guó)理工學(xué)院院士報(bào)告了基于嵌入ZnO納米纖維的MWCNT設(shè)計(jì)和開發(fā)了一種簡(jiǎn)單、靈敏、選擇性和無(wú)標(biāo)記的莠去津電物理測(cè)量平臺(tái)。 借助掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、X射線衍射（XRD）、X射線光電子能譜（XPS）、紫外-可見光譜（UV-VIS）和傅里葉變換紅外光譜（ FTIR）來(lái)表征電紡納米纖維。 通過(guò)電化學(xué)阻抗譜（EIS）和循環(huán)伏安法（CV）研究了MWCNT-ZnO納米纖維修復(fù)電極的電物理性質(zhì)。 利用電物理和電物理手段，研究了阿特拉津與抗阿特拉津抗原在納米纖維修復(fù)電極上的結(jié)合反應(yīng)。 由于MWCNT-ZnO納米纖維的電導(dǎo)率高、比表面積大、帶隙小，使得傳感達(dá)到了靈敏度，在10zM的測(cè)量范圍內(nèi)，測(cè)量極限（LoD）為21.61(KΩμg?1mL?1)cm?2 -1μM，5.368zM。 本發(fā)明的免疫傳感器平臺(tái)具有良好的穩(wěn)定性、選擇性、重復(fù)性和再現(xiàn)性，不易受到干擾。 相關(guān)研究被命名為“
forof:”為標(biāo)題，發(fā)表于&.
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DOI：10.1038/-019-0115-9
圖嵌入ZnO納米纖維的合成及生物電極的制備
&(IF5.616)：基于雙層石墨烯薄膜的聲學(xué)傳感，用于高靈敏度內(nèi)毒素測(cè)量
敏感層的長(zhǎng)度對(duì)具有延遲線結(jié)構(gòu)和較少石墨烯層數(shù)的水平剪切表面聲波（SH-SAW）生物傳感的靈敏度有重要影響。 為此，穆曉靜和廣州大學(xué)徐毅院士基于物理液體沉積生長(zhǎng)的雙層石墨烯（SLG）開發(fā)了一種無(wú)標(biāo)記、高靈敏度的SH-SAW生物傳感，用于內(nèi)毒素檢測(cè)。 這樣，在36°Y-90°X石英基板上制備了SH-SAW生物傳感器材料化學(xué)與物理期刊，并利用亞克力材料制成有效測(cè)量單元，頻率為246.2MHz。 為了增強(qiáng)表面親水性，將共聚物蝕刻在SLG膜的表面。 通過(guò)與戊二醛交聯(lián)將適配體固定在SLG膜的表面。 內(nèi)毒素檢測(cè)結(jié)果驗(yàn)證了靈敏度，線性測(cè)量范圍為0-100 ng/mL，檢測(cè)限(LOD)低至3.53 ng/mL。 據(jù)悉，通過(guò)測(cè)量從大腸桿菌（E.coli）、銅綠假單胞菌（P.）和黃曲霉毒素中提取的內(nèi)毒素，驗(yàn)證了該型SH-SAW生物傳感從液相到固相的穩(wěn)定性良好。 因此，這種SH-SAW生物傳感為內(nèi)毒素檢測(cè)提供了一種有前景的方法，具有巨大的臨床應(yīng)用潛力。 相關(guān)研究發(fā)表在《An-based cut-wave with a CVD-grown film for high--free》的標(biāo)題下。
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DOI：10.1038/-019-0118-6
圖11 采用SLG技術(shù)的SH-SAW裝置工作原理及結(jié)構(gòu)
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