热文摘选 | Accounts of Materials Research
作者：X-MOL
2021-11-15
回顾过去，展望未来！Accounts of Materials Research
1. 苏州大学迟力峰教授与天津大学李立强教授合作团队：有机半导体的单分子层精度组装、超薄膜生长机制以及潜在应用
在这篇Account中，作者首先总结了提拉法（Dip-coating）生长微结构化有机半导体超薄膜（Micro-structured ultrathin organic semiconductor films, MUOSFs）的操作方法，然后从提拉速度、分子结构以及溶液性质三个方面，详细阐述了提拉法的生长动力学过程。在探明分子组装机制后，进一步提出了一种具有高普适性的“平衡策略”，将提拉法推广到多种有机半导体分子中，均成功生长出具有单分子层精度的有机半导体超薄膜。该系列工作实现了分子层数可调的“真实精度”。
Zhongwu Wang, Shuguang Wang, Lizhen Huang, Liqiang Li*, and Lifeng Chi* Accounts of Materials Research , 2020 1 (3), 201-212 DOI: 10.1021/accountsmr.0c00042 2. 美国西北大学James Fraser Stoddart教授，李鹏浩博士与美国橡树岭国家实验室Matthew R. Ryder博士：氢键有机框架材料及超分子化学
在这篇Account中，作者主要关注基于周边羧基的有机模块构建多孔3D HOF的策略。强调模块的分子几何在调节扩展框架的超结构中，以解决特定应用而发挥的重要作用。讨论了导致多孔超分子晶体形成的超结构预测的最新进展，并评估了实现具有复杂超结构的HOFs计算方法的复杂性。希望本文能激发新超分子设计的发展和晶体工程的创造性方法，以帮助和支持具有特定性质的多功能HOF的组装。
Penghao Li*, Matthew R. Ryder*, and J. Fraser Stoddart* Accounts of Materials Research , 2020 1 (1), 77-87 DOI: 10.1021/accountsmr.0c00019 3. 美国加利福尼亚大学伯克利分校杨培东教授团队：全无机卤化物钙钛矿中的相变和阴离子交换
本文以全无机 CsPb I 3 -xBrx 系统作为案例研究，重点关注其热力学不稳定的钙钛矿结构可以在室温下保持的几种方式，并阐明在不稳定过程中采取的重组途径。同时讨论了CsPbX3
Julian A. Steele*, Minliang Lai, Ye Zhang, Zhenni Lin, Johan Hofkens, Maarten B. J. Roeffaers, and Peidong Yang* Accounts of Materials Research , 2020 1 (1), 3-15 DOI: 10.1021/accountsmr.0c00009 4. 美国普渡大学窦乐添教授-西湖大学师恩政教授团队：高质量、高稳定性的卤化物钙钛矿外延异质结构
在这篇Account里，作者回顾总结了各种卤素钙钛矿异质结构的研究进展，集中讨论了二维卤素钙钛矿异质结构，以及有机配体（尤其是稠环有机共轭配体）在异质结构的稳定性、界面质量等方面起到的调控作用。发现通过引入半导体性的共轭有机配体不仅有助于实现高界面质量的二维卤素钙钛矿异质结构，同时它还具有很高的稳定性。其中，范德华异质结构是一个非常重要的发展方向，同时半导体性的有机配体为调控异质结构中载流子、激子的行为提供了新的维度。
Enzheng Shi and Letian Dou* Accounts of Materials Research, 2020 1 (3), 213-224 DOI: 10.1021/accountsmr.0c00047 5. 沙特阿卜杜拉国王科技大学的Osman M. Bakr教授团队和加拿大多伦多大学的 Edward H. Sargent教授团队：全钙钛矿叠层太阳能电池—高效与高稳定性结合的路线图
在这篇Account中，作者详细介绍了钙钛矿—钙钛矿叠层太阳能电池的发展，从叠层器件层面，总结了隧穿复合层的构筑方法，及改善窄带隙钙钛矿和宽带隙钙钛矿电池的环境稳定性、热稳定性、和光照工作稳定性的方法。并指出钙钛矿—钙钛矿叠层太阳能电池有可能实现超过30%的能量转换效率，超越硅太阳能电池，为硅基太阳能电池以外高效低成本太阳能电池的发展提供另外一种可能。
Xiaopeng Zheng, Abdullah Y. Alsalloum, Yi Hou, Edward H. Sargent*, and Osman M. Bakr* Accounts of Materials Research , 2020 1 (1), 63-76 DOI: 10.1021/accountsmr.0c00017 6. 美国加州理工学院高伟教授团队：自供电可穿戴生物传感器
本文重点介绍了自供电可穿戴传感器在个性化医疗保健方面的最新进展，涵盖生物传感器、能量收集器、能量存储和电源策略，讨论了可穿戴能量收集中的新兴技术，根据它们从各种来源获取能量的能力进行分类。通过无缝集成和高效的电源管理，自供电无线可穿戴传感器系统允许实时数据采集、处理和传输以进行健康监测，并最后提出了自供电可穿戴传感器在健康监测和人机界面面向个性化和精准医疗方面的现有挑战和新机遇。
Yu Song, Daniel Mukasa, Haixia Zhang, and Wei Gao* Accounts of Materials Research , 2021 2 (3), 184-197 DOI: 10.1021/accountsmr.1c00002 7. 清华-伯克利深圳学院/清华大学深圳国际研究生院成会明院士-刘碧录副教授团队：二维复合材料的化学气相沉积生长—可控性、材料质量和生长机理
本文以二维过渡金属硫族化合物（TMDCs）为例，回顾了CVD生长二维材料的进展，总结了近年来研究人员发展的具有前景的生长策略，重点讨论了CVD生长二维材料中涉及的关键科学和技术难题。该文还对CVD生长二维材料的机理研究进行了总结，指出了CVD生长二维材料领域未来的研究方向，包括新型二维材料的制备，CVD生长结合后处理以获得新型二维材料和异质结构，新奇物性与应用探索等。该论文对设计CVD生长系统、提高生长可控性、制备高质量二维材料及理解相关材料制备机理等具有指导意义。
Lei Tang, Junyang Tan, Huiyu Nong, Bilu Liu*, and Hui-Ming Cheng* Accounts of Materials Research , 2021 2 (1), 36-47 DOI: 10.1021/accountsmr.0c00063 8. 天津大学巩金龙教授团队：用于高效丙烷脱氢的纳米结构催化剂
本文描述了金属和氧化物纳米结构催化剂(NCs)在可控调节实现高效丙烷脱氢方面的进展，旨在为丙烷脱氢反应中NCs的合理设计提供基础，从活性位点上关键丙基中间体在表面吸附的催化动力学开始，介绍通过促进剂和支持作用对金属和氧化物 NCs 的有效调控策略，希望通过有意操纵纳米结构催化剂来调节反应机制将成为有效烷烃转化的关键。 Sai Chen, Chunlei Pei, Guodong Sun, Zhi-Jian Zhao, and Jinlong Gong* Accounts of Materials Research , 2020 1 (1), 30-40 DOI: 10.1021/accountsmr.0c00012 9. 复旦大学赵东元院士-李晓民教授团队：界面诱导组装制备新型介孔纳米材料
在这篇Account中，作者着重介绍了课题组在界面诱导组装制备具有全新结构的介孔纳米材料方面的进展。详细阐述了包括纳米颗粒固体表面、水油两相界面、大孔骨架等界面如何被用来诱导胶束的界面组装。并介绍了控制胶束界面组装的方法，包括两相法、界面能调控策略等，所制备全新结构介孔纳米颗粒在催化、能源存储与转换、纳米医学方面表现出比较好的应用前景。 Tiancong Zhao, Liang Chen, Runfeng Lin, Pengfei Zhang, Kun Lan, Wei Zhang, Xiaomin Li*, and Dongyuan Zhao* Accounts of Materials Research , 2020 1 (1), 100-114 DOI: 10.1021/accountsmr.0c00028 10. 上海科技大学宁志军教授团队：一种新兴的薄膜光伏技术—锡卤化物钙钛矿太阳能电池
这篇Account从锡钙钛矿的组成和维度、晶体生长、器件结构三个方面总结了提高锡钙钛矿太阳能电池效率的策略，介绍了锡钙钛矿与铅钙钛矿不同的独特性质，包括它们的电子结构、能带结构、化学性质等。讨论了锡卤化物钙钛矿太阳能电池进一步发展的关键挑战，及未来发展的潜在方向等。
Xianyuan Jiang, Zihao Zang, Yuanyuan Zhou, Hansheng Li, Qi Wei, and Zhijun Ning* Accounts of Materials Research , 2021 2 (4), 210-219 DOI: 10.1021/accountsmr.0c00111 11. 华南理工大学夏志国教授-张勤远教授团队：LED用Eu 2+
在这篇Account中，作者首先总结和阐明了稀土离子Eu 2+ Eu 2+ Eu 2+ 掺杂硅酸盐荧光粉的最新进展，突显出了设计准则及材料成分-结构-性能关系的重要性。
Structural Engineering of Eu 2+ -Doped Silicates Phosphors for LED Applications
Ming Zhao, Qinyuan Zhang, and Zhiguo Xia*
Accounts of Materials Research , 2020 1 (2), 137-145
DOI: 10.1021/accountsmr.0c00014
12. 瑞典斯德哥尔摩大学袁家寅教授和南开大学王鸿研究员合作团队：利用聚离子液体多孔聚合物膜模板优化杂原子掺杂多孔碳膜制备
这篇Account讲到了杂原子掺杂多孔碳膜(HPCMMs)的规模制备主要取决于软模版和碳化工艺的进展，作者重点研究和优化了聚电解质膜的制备，提出的水分子诱导聚离子液体均聚物相分离法为规模制备聚电解质多孔膜提供新策略。此外，如何改性传统的基于生物质的碳膜，优化其石墨化和杂原子掺杂程度，也是设计新型软模板的有效方法。讨论了HPCMMs中杂原子掺杂和多孔体系的关键因素和思路。 Yucheng Wang, Yue Shao, Hong Wang*, and Jiayin Yuan* Accounts of Materials Research , 2020 1 (1), 16-29 DOI: 10.1021/accountsmr.0c00010 13. 香港理工大学李刚教授团队：非富勒烯受体三元有机太阳能电池中的功能性第三组分
在这篇Account中，作者讨论了当前三元有机太阳能电池的工作机理，包括电荷转移、能量转移两大主导的载流子动力学过程机理。强调了第三组分材料在非富勒烯有机活性层中的具体功能，分享了所面临的限制三元有机太阳能电池效率的进一步发展的的挑战性问题，指出三元有机太阳能电池超过20%的能量转换效率的可能途径。
Accounts of Materials Research , 2020 1 (2), 158-171 DOI: 10.1021/accountsmr.0c00033 14. 南京工业大学金万勤教授团队:二维材料膜—操纵分子分离的运输途径
本文讨论了通过优化二维纳米片的组装行为、调整层间通道的微观结构和控制膜表面的物理化学性质来操纵二维材料膜中分子传输途径的最新进展,以及有关 二维材料膜实际应用的问题，重点是衬底效应、分子桥策略和大规模制造等的初步进展，并概述了二维材料膜在分子分离领域带来的新机遇。
Long Cheng, Gongping Liu, Jing Zhao, and Wanqin Jin* Accounts of Materials Research , 2021 2 (2), 114-128 DOI: 10.1021/accountsmr.0c00092 15. 新加坡国立大学欧阳建勇教授团队：提高PEDOT:PSS的可拉伸性和热电性能
本文介绍了提高PEDOT:PSS的可拉伸性和热电性能的一些方法。主要有两类方法来提高PEDOT:PSS的可拉伸性：（1）通过与软聚合物或弹性体共混，（2）用增塑剂进行增塑。PEDOT:PSS的热电特性可以通过去掺杂或能量过滤来增强。发现通过碱去掺杂比通过还原剂去掺杂对提高塞贝克系数更有效。也提出了D-山梨醇对于PEDOT:PSS的增塑机理。由于共轭主链和阳离子与阴离子间的库伦作用力， 导电高分子的塑化机理会与传统的聚合物有很大不同。
Hao He and Jianyong Ouyang* Accounts of Materials Research , 2020 1 (2), 146-157 DOI: 10.1021/accountsmr.0c00021 16. 北京国家纳米科学中心唐智勇研究员团队：手性金属纳米团簇的光学活性
在这篇Account中，作者从合成、表征，特别是手性金属纳米团簇的光学性质出发，对于相关内容做了充分的总结和讨论。从金属纳米团簇的手性起源出发，讨论了这种手性起源依耐的光学活性。并且就这种高光学活性的金属纳米团簇相关的性质和实际应用，提出了一些意见和看法。有望吸引更多的科学家将研究目光投向金属纳米团簇的光学性质这一研究领域。
Yanfei Zhu, Jun Guo, Xueying Qiu, Shenlong Zhao, and Zhiyong Tang* Accounts of Materials Research , 2021 2 (1), 21-35 DOI: 10.1021/accountsmr.0c00057 17. 美国哈佛大学医学院Wei Tao教授团队：生物应用中的黑磷—从单元素材料到复合材料的进化历程
本文中，作者总结了近年来基于黑磷的高性能复合材料在不同生物应用领域的研究进展，旨在揭示（i）黑磷从单元素材料到复合材料在生物应用中的演变历程以及（ii）黑磷与生物系统之间的相互作用。
Jiang Ouyang, Chan Feng, Xingcai Zhang, Na Kong, and Wei Tao* Accounts of Materials Research , 2021 2 (7), 489-500 DOI: 10.1021/accountsmr.1c00039 18. 陕西科技大学的王海花教授团队：钞票纸和证券纸中的功能化学与材料
本文评述了钞票纸和证券纸制造过程中使用的多功能纤维素纤维和合成纤维、湿部化学品、表面处理剂、油墨材料、防伪特征材料等功能化学品和材料的最新进展，带我们一起揭开隐藏在钞票纸和证券纸中的“神秘面纱”，也为从事纤维素、精细化学品、新材料、智能器件等领域的研究者们提供了一个系统的认识和全新的视角。
Haihua Wang* and Liyu Sun DOI: 10.1021/accountsmr.0c00071 19. 美国斯坦福大学戴宏杰教授-南方科技大学梁永晔教授-南华大学杨晴来教授合作团队：S-D-A-D-S型近红外二区有机分子染料的理性设计
在这篇Account里，作者回顾总结了S-D-A-D-S型近红外二区有机分子染料的发展及其理性设计策略：采用电子屏蔽单元（S），电子供体单元（D），电子受体单元(A)组合的方式，对各部分单元结构进行优化设计，组合合成了一类S-D-A-D-S构型的高效能荧光分子团。发现分子骨架中电子给体单元的空间位阻效应能使分子扭曲，使得分子表面静电势和亲疏水作用发生变化，通过分子设计调控可以减少水分子靠近荧光团激发态中心，与其发生相互作用。加上电子屏蔽单元对整个分子骨架的保护作用，这些综合因素可以大大减弱水分子与荧光团分子之间的相互作用，有利于在水相环境中荧光团激发态的稳定性，从而增加辐射跃迁机率，增强S-D-A-D-S型荧光团在水相环境中的荧光量子产率。
Qinglai Yang*, Huilong Ma, Yongye Liang*, and Hongjie Dai* DOI: 10.1021/accountsmr.0c00114 20. 北京大学胡又凡副教授-彭练矛教授团队：基于碳纳米管的柔性集成电路
这篇Account中，作者通过材料优化、器件设计和加工技术开发，将这些优越性扩展到了基于碳纳米管薄膜的柔性集成电路中。通过直接制造或制造转移的方法在柔性衬底上构建集成电路，先后实现了超薄衬底上的高性能CMOS集成电路、具有生物集成能力和低功耗的可转移集成电路、晶圆规模制造的高产量和高均匀性的可降解集成电路和具有多功能的可配置集成电路，以及利用这些电路构建了柔性集成传感器系统。通过采用对噪声和变化具有更强抵抗能力的电路结构、简化电路设计、进一步提高电路均匀性以及缩减器件尺寸和使用高密度碳管阵列等，有望实现能够提供足够信息处理能力和更复杂功能的柔性集成电路，从而实现真正的全柔性电子系统。
Youfan Hu*, Lian-Mao Peng, Li Xiang, and Heng Zhang Accounts of Materials Research , 2020 1 (1), 88-99 DOI: 10.1021/accountsmr.0c00020
Accounts of Materials Research （《材料研究述评（英文）》, 简称AMR）由上海科技大学主办、上海科技大学与美国化学会共同出版，2020年10月创刊（月刊），2020年获“中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊项目”支持，2021年5月被ESCI收录。AMR发表简明扼要的评论性综述文章（聚焦于作者自己的研究，旨在向读者介绍系统的研究工作）以及前瞻性观点，和美国化学会综述期刊Accounts of Chemical Research 和Chemical Reviews 一起组成新的高影响力综述期刊平台。创刊主编为原美国西北大学、现西湖大学黄嘉兴教授；英国牛津大学陈宇林教授和美国工程院院士、麻省理工学院Yang Shao-Horn教授担任资深编辑；清华大学张莹莹教授、瑞典斯德哥尔摩大学袁家寅教授担任AMR Topic Editors。来自全球15个国家的39名杰出科学家组成编委会（其中国际编委超过80%，女性编委超过三分之一）。期刊免费开放阅读至2021年底。
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