Springer材料期刊九月编辑荐读

本期编辑荐读文章内容从模拟天然叶片太阳光谱反射特性的仿生材料，到用于水油分离的柔性超疏水气凝胶、有机光伏进展、锌电池的前景展望、超薄钯纳米酶的过氧化物酶活性等。欢迎浏览以下各篇文章摘要，点击此处阅读原文。

编辑说

Journal of Materials Science作为Springer材料学科的经典期刊，发表基于材料结构、加工和性能之间关系的重要原始研究成果和技术，已经成为了科学家们研究工程材料结构和性能的主要交流渠道。其姐妹刊Journal of Materials Science: Materials in Medicine重点发表生物材料科学在医疗、医疗设备等方面应用的研究成果。NPG Asia Materials由Springer Nature出版集团出版发行，创刊于2009年。该刊内容涵盖材料科学各个领域，重点反映发表亚太地区材料研究的进展和产出。Nanoscale Research Letters作为第一本由开放获取方式出版的纳米技术期刊，为在纳米尺度上创造和使用材料的科学研究提供了一个跨学科的交流平台。

• 模拟天然叶片太阳光谱反射特性的仿生材料的制备与优化 （点击阅读原文）

      from #中国科学技术大学#

摘要：天然树叶的太阳光谱反射特性是由树叶中入射辐射的吸收和散射过程引起的。为了在植被背景下实现高光谱伪装，准备了两种仿生材料。一种类型利用Cr2O3颗粒同时模拟可见光波段的吸收特性和太阳光谱波段的散射特性，被称为COG-BM。另一种类型包含叶绿素和TiO2颗粒，分别模拟了上述两个波段的吸收和散射特性，被称为CH/TD-B。测量结果表明，两者都能近似模拟叶片的太阳光谱反射特性。为了优化仿生性能，使用Lorenz-Mie散射和四通量理论构建了反射率预测模型。模拟结果表明，随着颗粒体积分数的增加，由于吸收系数和散射系数的同时增加，COG-BM在可见光波段的反射率几乎保持与叶片相同的水平。然而，因为CH / TD-BM的吸收系数随颗粒体积分数的增加而恒定，并且散射系数显著提高，CH/TD-BM的反射率显著增加。更有趣的是，随着颗粒尺寸的增加，COG-BM和CH / TD-BM的近红外平台接近水平，表现出与天然叶片更大的相似性。而且，随着水含量的增加，在1450和1940nm处的吸水特性变得更加显著。

#Journal of Materials Science# #2020 Cahn Prize 九月提名# #biomimetic materials# #solar spectrum reflection#

Schematic diagram of the preparation processes of the biomimetic materials

• 可实现有效水油分离的基于魔芋葡甘露聚糖和还原型氧化石墨烯互穿网络的柔性超疏水气凝胶 （点击阅读原文）

     from #暨南大学#

摘要：如今，石油和有害有机溶剂的泄漏对生态环境和人类健康造成的危害不容忽视，迫切需要有效的治疗措施来缓解当前的状况。因此，开发低成本、高效的吸附剂是解决该问题的关键。在本文中，魔芋葡甘露聚糖被用作柔性骨架。通过两步水热法制备了基于魔芋葡甘露聚糖与还原氧化石墨烯互穿网络的柔性气凝胶。在此基础上，对复合气凝胶进行了超疏水改性，以提高其吸附选择性。一系列表征结果表明，该吸附剂具有柔性的三维多孔结构、优异的机械性能、吸附选择性、可回收性和生物降解性。同时，采用简单环保的方法合成的复合气凝胶，可以通过真空泵实现连续分离油和水。结果表明，其在高效水油分离领域的应用具有广阔的前景。

#Journal of Materials Science# #Editors pick# #water–oil separation# #aerogel#

Adsorption and separation process of a diesel and b tetrachloromethane (both stained with Sudan red III) by OTS@KR-2 in water, respectively; continuous adsorption separation of c diesel and d tetrachloromethane (both stained with Sudan red III) by OTS@KR-2 with the aid of pump, respectively

• 苯并二噻吩聚合物：有机光伏的最新进展 （点击阅读原文）

     from #北京航空航天大学# #中科院化学所#

摘要:  在过去的20年中，有机光伏（OPV）由于其具有性价比较高、重量轻以及可制造性强的优点而取得了重大进展。作为供体的p型聚合物和作为受体的n型小分子组成了OPV的光学活性层。有效的聚合物供体的设计是基于交替电子给体单元（D）和电子接受单元（A）。在众多的电子接受单元中，新兴的苯并二噻吩二酮（BDD）的退火噻吩由于其平面分子结构、低位的最高占据分子轨道（HOMO）水平和良好的自组装特性而展现除了杰出的光电性能。在这篇综述文章中，我们总结了基于BDD的光伏材料的最新发展，着重总结了化学结构与性质的关系，例如吸收率，带隙，能级，迁移率和光伏性能。文章还包括了基于BDD的光伏材料的经验规律性和针对其未来发展的观点。

#NPG Asia Materials# #organic photovoltaics#

Conventional device architecture of OPVs with BDD-based polymer as the electron donor and fullerene derivative PCBM or nonfullerene n-type organic small molecule ITIC as the electron acceptor

• 追求可逆锌电化学：低成本和绿色能源存储的长期挑战（点击阅读原文）

     from #青岛生物能源与过程研究所# #青岛科技大学#

摘要：世界对环境无害并且高利用效率的资源的需求日益增加，促使了人们对本质上绿色和安全的储能系统的研究的进行。作为最有前景的电池类型之一，在人类电化学电源领域有着悠久研究历史的锌电池家族近年来重回大众视野，得到了重新评估。尽管锌阳极仍缺乏成熟可靠的解决方案来支持当前通用应用所需的令人满意的可循环性，但许多具有优化的Zn / Zn²⁺氧化还原工艺的新概念激发了可再充电锌电池的新希望。在这篇综述中，我们对可能在解决锌阳极特别是在电解质-电极界面遇到的瓶颈（例如，不均匀沉积，寄生副反应）方面具有关键作用的进展进行了概述。重点是在电解质调制、人工相间工程和电极结构设计方面的研究活动。此外，本文还讨论了可充电锌电池在电化学储能应用中的进一步发展所面临的挑战和前景。文中的表面/界面问题还可以为研究其他低价电镀和剥离金属的多价电池化学方法提供经验教训。

#NPG Asia Materials# # Zn electrochemistry#

Schematic representation of modification strategies for long-term cycling rechargeable Zn batteries.

• 具有更强的机械强度，更好的生物矿化特性、细胞反应和成骨作用的3D打印生物玻璃/明胶/藻酸盐复合支架 （点击阅读原文）

    from #南方科技大学#

摘要：在这项研究中，我们通过3D打印技术制作了多孔生物玻璃/明胶/藻酸盐骨组织工程支架。这种生物玻璃-明胶-藻酸盐支架（BG/Gel/SA支架）的抗压强度和体外生物矿化特性随着生物玻璃含量的增加而显着提高，直至生物玻璃重量百分比达到30％，随后强度迅速下降。此外，在BG / Gel / SA支架表面上分散附着的细胞表明了它良好的粘附性和生物相容性。而且，随着生物玻璃含量的增加，BG/Gel/SA支架上的细胞（大鼠骨髓间充质干细胞，mBMSCs）增殖和成骨分化也得到了促进。总体而言，在Gel/SA支架中添加生物玻璃可提高其机械强度和体外成骨性能。而30BG的支架（30％wt BG）因其良好的抗压强度、生物相容性和体外成骨能力在骨组织工程和骨再生修复中具有潜在的应用前景。

# Journal of Materials Science: Materials in Medicine# # 3D Printing#

• 混合型PEDOT：PSS / β-Ga₂O₃深紫外肖特基势垒光电探测器的研究（点击阅读原文）

     from #西安电子科技大学#

摘要：本文中，我们以PEDOT：PSS为阳极制备了β-Ga₂O₃混合肖特基二极管。研究了当温度从298 K变为423 K时的电学特性。随着温度的升高，势垒高度ϕb增加，而理想因子n减小，表明了聚合物与β-Ga₂O₃界面之间存在势垒高度的不均匀性。在考虑到高斯势垒高度分布模型后，平均势垒高度和标准偏差分别为1.57 eV和0.212 eV。此外还得到了不到320 ms的相对较快的响应速度、0.6 A / W的高响应度以及高达1.26×103的R254 nm / R400 nm抑制比。这表明了杂化PEDOT：PSS/β-Ga₂O₃肖特基势垒二极管可用作深紫外线（DUV）光学开关或光电探测器。

#Nanoscale Research Letters# #Schottky Barrier# #deep ultraviolet#

Schematic diagram of the hybrid PEDOT:PSS/β-Ga2O3 Schottky diode (a), HRTEM image (b), HRXRD rocking curve of the (400) plane (c), AFM image of β-Ga2O3 flake obtained from β-Ga2O3 substrate by mechanically exfoliation, showing a high crystal quality and smooth surface (d)

• 超薄钯纳米酶的热电子活化模拟过氧化物酶活性（点击阅读原文）

     from #厦门大学# #南京林业大学#

摘要:  光活化纳米酶可以为化学工业和生物技术提供大量新的机会。但是，目前的遥控催化系统仍然远远不能令人满意。在这里，我们提出了一个利用超薄钯纳米片（Pd NSs）的有趣的方法：将其用作光控的过氧化物酶模拟物。由于大多数Pd原子暴露在其表面上，因此厚度为1.1μnm的Pd NSs具有很高的过氧化物酶样活性。更重要的是，在光激发下，这种内在活性可以进一步被激活近2.4到3.2倍。这种现象可归因于超薄Pd NSs的独特光学性质。它可以有效捕获光子，并通过表面等离子体共振效应产生热电子，从而促进H₂O₂原位分解为活性氧自由基（O*）。这种增强的催化作用还可用于实时、高灵敏度的H₂O₂比色检测。我们希望我们的工作能够为人工纳米酶的合理设计及其在生物医学诊断、药物递送和环境化学中拥有可控和有效的活性提供有价值的见解。

#Nanoscale Research Letters# #nanozymes#

Schematic illustration of the Pd NSs structure and activity variation of Pd NSs under dark and visible light

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