纳米前沿之JACS最新集锦20160529

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1. 二维MOF衍生的掺杂碳材料用于超电容

 

成果制备得到厚度12-43 nm的2D MOF材料PPF-3，经过硫化和碳化同时处理，制备了CoS1.097/N掺杂的碳纳米复合材料CoSNC。其中，10 nm的CoS1.097纳米颗粒嵌在N掺杂碳材料的基质中。其作为电容器电极材料，具有较好的电化学性能：电流密度1.5 A g-1时，比电容为360.1 F g-1，电流密度增加到30 A g-1时，比电容降到56.8%。

 






参考文献：Feifei Cao, Hua Zhang et al. Synthesis of Two-Dimensional CoS1.097/Nitrogen-Doped Carbon Nanocomposites Using Metal–Organic Framework Nanosheets as Precursorsfor Supercapacitor Application.

DOI:10.1021/jacs.6b02540

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.6b02540

2. Cu2-xTe纳米晶中离子配位数对阳离子交换的影响

 

简单点说，就是研究结构表明，立方块Cu2–xTe纳米晶作为晶种进行阳离子交换制备其他金属锑化物时。如果配位数为4，容易得到单晶，譬如CdTe 和 HgTe纳米晶，中间体为Janus类型的Cu2–xTe/CdTe 或 Cu2–xTe/HgTe。如果配位数为6，容易得到岩盐结构的多晶结构，譬如PbTe 和 SnTe，中间体为Cu2–xTe@PbTe或者Cu2–xTe@SnTe。





参考文献：Renyong Tu, Luca De Trizio, Liberato Manna et al. Influence of the Ion Coordination Number on Cation Exchange Reactions with Copper Telluride Nanocrystals. J. Am. Chem. Soc., 2016.

DOI:10.1021/jacs.6b02830

http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.6b02830

 

3. CVD生长高密度的半导体化单壁碳纳米管

 

利用乙醇/甲烷CVD方法，成果制备得到了产率大于91%，密度大于100 管/μm的半导体化SWCNT，对于其在电子器件领域的应用打下了良好的基础！





参考文献：Lixing Kang, Jin Zhang et al. Growth of Horizontal SemiconductingSWNT Arrays with Density Higher than 100 tubes/μm using Ethanol/MethaneChemical Vapor Deposition. J. Am. Chem. Soc., 2016.

DOI:10.1021/jacs.6b03527

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.6b03527

 

4. 解开核壳结构中等离激元衰退之谜

以Au@Pd核壳结构纳米颗粒作为模型体系，通过原子级调控壳层厚度，可以成功区分等离基元衰退过程中发生的热电子转移效应和光热转化效应。该研究成果有助于太阳能转化为化学能的等离基元纳米材料的设计。



参考文献：Hao Huang, Qun Zhang, Yujie Xiong et al. Unraveling Surface Plasmon Decay in Core–Shell Nanostructures toward Broadband Light-Driven Catalytic Organic Synthesis. J. Am. Chem. Soc., 2016.

DOI:10.1021/jacs.6b02532

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.6b02532

5. 金属化和半导体化单壁碳纳米管的控制生长

 

根据手性角度和直径，可以控制合成半导体化和金属化的SWCNT，然而目前大部分结果都是半导体化和金属化的混合物，不均匀的电学性质严重阻碍了SWCNT在电子器件领域的攻城略地。本文综述了最近控制生长得到均相半导体化或者金属化SWCNT的进展，包括原位选择性刻蚀和新型催化剂设计，以及其机理和未来挑战！



参考文献：Chang Liu and Hui-Ming Cheng. Controlled Growth of Semiconducting and Metallic Single-Wall Carbon Nanotubes. J. Am. Chem. Soc., 2016.

DOI:10.1021/jacs.6b00838

http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.6b00838

6. PdCu双金属的协同效应提高反应选择性

 

按照Pd：Cu为3:1的比例制备了双金属催化剂大大降低了Pd催化剂的脱碳作用，并保持其对于缩合反应的高活性。理论计算和大量表征结果表明，双金属催化剂中Cu原子引起的表面隔离的产生的Cu位点负责提高反应活性，而起到脱碳作用的Pd位点被CO选择性毒化！



参考文献：Konstantinos A. Goulas, Lars C. Grabow, F. Dean Toste et al. Synergistic Effects in Bimetallic Palladium–Copper Catalysts Improve Selectivity inOxygenate Coupling Reactions. J. Am. Chem. Soc., 2016.

DOI:10.1021/jacs.6b02247

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.6b02247

7. 荧光量子缺陷的分子级调控

 

通过共价键进行功能化基团修饰，成功在半导体化的碳纳米管表面创造出分子级可调的荧光量子缺陷，得到了30多种精确控制的近红外光致发光纳米结构。



参考文献：Hyejin Kwon, George C. Schatz, YuHuang Wang et al. MolecularlyTunable Fluorescent Quantum Defects. J. Am. Chem. Soc., 2016.

DOI:10.1021/jacs.6b03618

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.6b03618

8. 过渡金属纳米颗粒表面配体的能垒作用

 

通过Au3+和Ag纳米颗粒的glvanic模型反应，结合光散射谱，发现Ag纳米颗粒表面硫醇链长越长，反应越慢。研究结果表明，硫醇配体层严重阻碍了对Ag纳米颗粒表面发生的化学反应动力学。该研究成果对于利用表面钝化策略设计功能化纳米体系具有重要的借鉴意义！



参考文献：Jeremy G. Smith, Prashant K. Jain et al. The Ligand Shell as an Energy Barrier in Surface Reactions on Transition Metal Nanoparticles. J. Am.Chem. Soc., 2016.

DOI:10.1021/jacs.6b00179

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.6b00179

9. 光驱动的水氧化和解耦产氢

 

利用电子耦合质子缓冲材料H3PMo12O40，以WO3作为光电阳极进行光解水析氧，而且PEC（光电化学电池）中没有氢气产生。速率超过1 mA cm-2。同时，H3PMo12O40被还原成H5PMo12O40。如果H5PMo12O40发生单独的电化学二次氧化，则产氢效率可达到整体的法拉第效率。



参考文献：Leanne G. Bloor, Mark D. Symes, Leroy Cronin et al. Solar-DrivenWater Oxidation and Decoupled Hydrogen Production Mediated by an Electron-Coupled-Proton Buffer. J. Am. Chem. Soc., 2016.

DOI:10.1021/jacs.6b03187

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.6b03187

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