在此专刊上，我们将纳米材料中可实现光、电、磁、催化等功能的最小、最基本结构定义为『功能基元』，并通过此次专刊集中讨论在制备纳米材料过程中功能基元的构建及实现功能的机理等基础科学问题。

纳米功能材料研究在过去的二十多年间已经取得丰硕的成果，包括结构设计和合成技术、结构表征、性能协同调控及多功能化等方面的内容。随着表征技术的发展，纳米功能材料研究愈发重视其功能与材料结构之间的「构效关系」。例如，如表界面结构、活性位点、配位环境等对功能的影响等。解析和明确这种「构效关系」将对纳米功能材料的可设计制备、多功能化和性能调控提供「模块化」的准确信息，对纳米功能材料的精准、高效、绿色制备具有重要意义。

纳米功能材料及应用在国内外都有广泛的研究，在生物显像、催化、光电转换、电致发光等诸多领域都有丰硕的成果。随着近些年来，双球差校正透射电子显微镜等表征手段的发展，表征纳米功能材料的精细结构成为可能，使得在原子/分子层级研究纳米功能材料的结构与性能间的「构效关系」从可能性变成了可行性。以单原子催化剂的研究为例，其结构与性能的「构效关系」分析从排除催化剂中金属-金属键的存在，到金属单原子的精确表征，再到金属单原子催化配位环境的分析，最后确定单原子催化剂是以金属单原子和配位原子构成的结构为催化位点的。在明确的单原子催化位点的结构和催化性能、作用机理的指导下，可根据特定的化学反应设计制备相应的单原子催化剂。当然，对于不同功能的纳米材料而言，在「功能基元」的精确表征及「构效关系」的研究上还有很多工作需要做。

本刊欢迎围绕但不限于以下方向进行投稿，投稿内容应是反映本领域最新技术和未来应用的原创研究论文、评论和综述。

• 纳米材料的制备技术，包括特殊结构的构造，功能位点的表征等；
  

• 纳米功能材料的应用，包括电催化、光催化等。

本专刊文稿应具有科学性、创新性，通过完全公开、公正、严格的同行评审后在线发表。文章一经上线，即可被引用。

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Frontiers in Chemistry  ( IF: 5.221 | CiteScore: 4.1 )

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• Abstract - 2021 年 11 月 08 日

• Manuscript - 2022 年 01 月 07 日
  

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纪穆为，深圳大学低维材料基因工程研究院，副研究员

主要从事高分子材料加工及复合材料的研究。已在Chem. Eng. J., Compos. Part B: Eng., Sol. Energ. Mater. Sol. C.等期刊上发表文章30余篇，参与主持国家、广东省等项目10余项。

主要从事金属-半导体异质纳米晶和半导体基单原子催化剂的精准构筑及其光电性能研究。主持国家自然科学基金青年项目1项，博士后科学基金项目1项，已在Matter、Nano Energy、Nano Res.等国际著名期刊发表学术论文10余篇，已授权发明专利2项。

His main research interests focus on design, synthesis, and characterization of low-dimensional semiconductors nanomaterials, transition metal oxide, noble metal nanocrystals, graphene, MXenes, and their hybrid & composites for energy conversion, energy storage, and green environmental application; i.e. photocatalytic water splitting hydrogen production, electro-catalysis, sodium ion batteries, photocatalytic degradation of organic pollutants, capacitive deionization (CDI), and supercapacitors. Dr. Shoaib has made significant contributions in Materials Science and Nanotechnology, and published 31 quality research articles on NPJ 2D Mater. and Appl., Mater. Today, Chem. Eng. J., ACS Appl. Mater. Interfaces, J. Energy Chem., J. Power Sources, and Nano Res.

主要从事高能量密度材料开发及应用研究，包括锂电池、锂硫电池、金属空气电池、液流电池等。现以在Nat. Mater.，Chem.，ACS Energy Lett.， J. Mater. Chem. A 等国际著名期刊上发表文章多篇。

内容整理自纪穆为副研究员的文字采访

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