低碳烯烴—通常指乙烯、丙烯和丁烯，是化工行業(yè)基本的碳基模塊，通常通過熱裂解或者催化裂解碳?xì)湓先缡X油、汽油和低碳烷烴等進(jìn)行生產(chǎn)。隨著有限的石油儲量的快速減少，人們急需找到一種替代原料來生產(chǎn)低碳烯烴。費(fèi)托合成生產(chǎn)烯烴（FTO）是直接將合成氣（極易從煤炭、生物質(zhì)和天然氣中獲得氫氣和一氧化碳的混合物）轉(zhuǎn)變?yōu)榈吞枷N。但是這一過程獲得的碳?xì)浠衔锿ǔ＞哂?6.7%的C2-C4碳?xì)涑煞趾?9.2%的甲烷成分。Zhong等人報(bào)導(dǎo)了在溫和條件下棱柱形納米Co2C催化FTO轉(zhuǎn)化時(shí)具有高選擇性，同時(shí)生成很少量的甲烷（約5.0%），期望的不飽和碳?xì)浠衔锱c價(jià)值不大的飽和碳?xì)浠衔锉壤哌_(dá)30：1。細(xì)致的催化表征和理論計(jì)算表明：優(yōu)先暴露的{101}和{020}面在合成氣的轉(zhuǎn)化過程中起著決定作用，它們促進(jìn)了低碳烯烴的生成且抑制了甲烷的產(chǎn)生。（Nature DOI:10.1038/nature19786）
 

　　4.柵極長度僅1nm的MoS2晶體管
　?。∕oS2 transistors with 1-nanometer gate lengths）

　　硅（Si）晶體管被預(yù)測其柵極長度無法縮小到低于5納米，因?yàn)閷脮r(shí)其會出現(xiàn)嚴(yán)重的短溝道效應(yīng)。作為硅的替代品，某些層狀半導(dǎo)體因具有均勻的單原子層厚度、較低的介電常數(shù)、更大的帶隙以及更重的有效載流子質(zhì)量等特性使其更具吸引力。Sujay等人展示了一種物理長度1納米的二硫化鉬（MoS2）晶體管，這種晶體管用單壁碳納米管作為柵極電極。這些超短器件表現(xiàn)出優(yōu)異的開關(guān)特性，例如：擺動幅度約為65 mV/dec的亞閾值，以及約106的開關(guān)電流比。仿真結(jié)果顯示其有效溝道長度在關(guān)狀態(tài)時(shí)約3.9納米，開狀態(tài)約1納米。（Science DOI:10.1126/science.aah4698）

　　5.鈣鈦礦氧化物中析氧引起的納米結(jié)構(gòu)震蕩
　?。∟anoscalestructural oscillations in perovskite oxides induced by oxygen evolution） 　　對于能量儲存、表面濕潤/自清潔、光催化以及傳感器等技術(shù)應(yīng)用，水和氧化物之間的相互作用十分關(guān)鍵。Han等人利用環(huán)境電子顯微鏡在水蒸氣和電子輻照條件下觀察到了Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3−δ(BSCF)的強(qiáng)結(jié)構(gòu)震蕩。這些震蕩與氣體泡沫的形成和破碎有關(guān)。因?yàn)锽SCF中滲入了H2O而形成了氧氣，從而產(chǎn)生氣泡，電子能量損失譜為此提供了直接證據(jù)。在SrCoO3−δ也發(fā)現(xiàn)了小幅震蕩，而在La0.5Sr0.5CoO3−δ和LaCoO3則沒有發(fā)現(xiàn)。BSCF的結(jié)構(gòu)震蕩可以歸因于氧的2p能級中心接近費(fèi)米能級，致使很低的氧空位形成能量損失、以及高粒子遷移率和高吸水性。這項(xiàng)工作提供了對電子束輻射下水和氧化物之間相互作用的直觀景象。（Nature Materials DOI:10.1038/NMAT4764）

　　6.納米尺度控制納米顆粒的空間排布
　?。∟anoscale to pographical control of capillary assembly of nanoparticles） 　　以納米精度對納米顆粒預(yù)定和選擇性放置到大面積基板上，這對于想要充分利用納米顆粒組裝的獨(dú)特性質(zhì)來說十分必要，特別是對于功能性光學(xué)和電光學(xué)納米器件來說。但這樣的高空間組織結(jié)構(gòu)超出了目前單純自上而下的納米制造技術(shù)的能力范圍。Valentin等人展示了通過刻蝕具有輔助性側(cè)壁的密集溝渠可以在納米水平對位置、方向和離子粒子間距同時(shí)進(jìn)行控制，從而直接引導(dǎo)金納米棒的毛細(xì)管裝配。這種方法可以在厘米尺度基質(zhì)上具有高達(dá)100%的裝配率。Valentin等人通過優(yōu)化毛細(xì)管納米顆粒組裝的三個(gè)階段順序來實(shí)現(xiàn)這一精確控制。他們還利用電子能量損失譜表征了這些空間上可預(yù)設(shè)的Au納米棒的空間響應(yīng)和近場特性。（Nature Nanotechnology DOI: 10.1038/NNANO.2016.179）

　　7.相穩(wěn)定的α-CsPbI3鈣鈦礦量子點(diǎn)
　?。≦uantum dot–induced phase stabilization of α-CsPbI3perovskite for high-efficiency photovoltaics） 　　Abhishek等人展示了可以用于高效光電器件的相穩(wěn)定的低溫CsPbI3量子點(diǎn)（QD）。CsPbI3是混合有機(jī)陽離子鹵化物鈣鈦礦的全無機(jī)類似物，但塊體CsPbI3的立方相—具有理想帶隙的變體，只有在高溫下才穩(wěn)定。Abhishek等人展示了可以在環(huán)境空氣中維持幾個(gè)月時(shí)間的相穩(wěn)定的α-CsPbI3量子點(diǎn)薄膜。該薄膜表現(xiàn)出了長程電子傳輸?shù)哪芰?，且Abhishek等人用其制造了開放回路電壓1.23V、能量轉(zhuǎn)化效率10.77%的膠體鈣鈦礦量子太陽能電池。同時(shí)，該器件也可以作為具有低導(dǎo)通電壓和可調(diào)諧發(fā)光的發(fā)光二極管。（Science DOI:10.1126/science.aag2700）

　　8.銅和銅鋅催化劑的結(jié)構(gòu)靈敏度與工業(yè)甲醇合成相關(guān)
　?。⊿tructure sensitivity of Cu and CuZn catalysts relevant to industrialmethanol synthesis） 　　過去的幾十年里，科學(xué)家對于合成氣體通過銅催化劑轉(zhuǎn)化為甲醇的反應(yīng)對銅表面的結(jié)構(gòu)是否敏感一直存在爭議。Roy等人系統(tǒng)地研究了在表面結(jié)構(gòu)的變化范圍內(nèi)（即低于10納米時(shí)）銅粒尺寸對于是否含Zn催化劑的影響。結(jié)果無論是否存在氧化鋅或鋅的硅酸鹽形式催化劑，銅顆粒小于8納米時(shí)比表面活性都顯著下降，從而揭示了其對結(jié)構(gòu)的敏感性。鑒于最近的理論研究，Roy等人認(rèn)為甲醇合成反應(yīng)發(fā)生在具有獨(dú)特原子結(jié)構(gòu)（如：臺階-邊界位點(diǎn)）的銅表面位點(diǎn)，而較小的顆粒無法容納這樣的獨(dú)特結(jié)構(gòu)。（Nature Communications DOI:10.1038/ncomms13057）
　　本文由新材料在線（微信號:xincailiaozaixian）授權(quán)轉(zhuǎn)載，其他媒體如需轉(zhuǎn)載，請聯(lián)系新材料在線小編（微信號:13510323202）