《自然》《科学》一周（5.18-5.24）材料科学前沿要闻

转自： http://www.xincailiao.com/html/caijing/news/2015/0526/3964.html

1.实用烯烃与芳香硝基物的氢胺化反应

（ Practical olefin hydroamination with nitroarenes )

在药物研发的过程中会遇到很多具有C-N键的化合物，合成并功能化修饰胺基对很多化合物是非常重要的，科学家们一直在致力于寻找更高效的方法。Gui 等人报道了一种合成方法，可以直接将烯烃中的碳原子芳香硝基物中的硝基直接偶联。芳香硝基物原料易得，并且这类反应可以容忍多种官能团。（Science DOI: 10.1126 / science.aab0245 ）

2.等离子金属纳米颗粒的光化学转化

（ Photochemical transformations on plasmonicmetal nanoparticles ）

等离子纳米材料与电磁场的强烈相互作用为很多技术的开发提供了机会。最近，科学家发现，除了光物理过程外，光制激发的等离子纳米颗粒还可以在其表面引发化学转化。这一过程为很多选择性化学合成反应提供了潜在机会。Linic 等人就在等离子金属纳米颗粒表面的光化学催化领域的进展撰写了综述。他们讨论了这种化学活性下的物理机理，同时还强调了该领域的一些重要的基本问题。（ Nature Materials DOI:10.1038 / NMAT4281 ）

3.通过诱导化学气相沉积法合成用于低功率柔性电子器件的超薄聚合物绝缘层

（ Synthesis of ultrathin polymerinsulating layers by initiated chemical vapour deposition for low-power soft electronics）

当用于以刚性材料为基体的电子器件时，基于氧化物和氮化物的绝缘层具有高电容、低漏电率、高击穿电压等优势。不过，由于加工温度过高及易碎的特点使得其难以用于柔性及有机电子器件上。Moon 等人通过诱导化学气相沉积法（ iCVD ），一步合成出高性能聚合物—pV3D3 ，这种聚合物有望满足下一代电子器件的要求。 pV3D3 薄膜薄且均匀，具有很好的绝缘特性。iCVD 的低温加工、表面生长、无溶剂的特点使得 pV3D3 可以在柔性塑料基底上制备。（Nature Materials DOI: 10.1038 / NMAT4237 ）

4.通过激光还原分散于液晶中的胶体氧化石墨烯获得三维成型的固态微结构

（ Three - dimensional patterning of solidmicrostructures through laser reduction of colloidal graphene oxide in liquid -crystalline dispersions ）

石墨烯材料已经成为现代电子器件和光伏器件的重要组成部分。不过，尽管研发了很多生产方法，石墨烯材料的应用依然受到高成本，缺乏可扩展性和空间成型的限制。Senyuk等人用还原氧化石墨烯制备出三维功能化固态微结构，制备方法是依靠近红外激光来还原分散在液晶相中的石墨烯氧化物薄片。这种方法无需掩膜板，无需化学还原剂，并且在室温条件下即可加工。制备出的微结构有一定机械强度，尺度可从纳米到微米级别，可用于电子器件、光伏器件和显示器件等领域。（ Nature Communications DOI:10.1038 / ncomms8157 ）

5.锑掺杂的石墨烯纳米片

（ Antimony-dopedgraphene nano platelets ）

向石墨烯骨架中掺杂杂原子被广泛研究，以提升石墨烯的无金属电催化性能。不过，杂原子的选择范围往往局限在非金属元素中，而且掺杂的石墨烯材料由于成本和稳定性的问题而缺乏商用价值。Jeon 等通过简单的机械化学反应法实现了在石墨烯边缘掺杂半金属元素—锑。锑掺杂的石墨烯在 10000 个氧化还原周期后没有性能衰减。理论计算表明氧化态的锑元素是提高石墨烯稳定性的关键因素。作者称，锑掺杂或许是未来制备高稳定性碳基催化剂的一种新方法。（Nature Communications DOI: 10.1038 / ncomms8123 ）

6.相转移催化剂在钠氧电池中的重要作用

（The critical role ofphase-transfer catalysis in aprotic sodium oxygen batteries ）

在开发储能材料时，可充放电式的金属-氧气电池收到广泛关注，因为其在工作时直接使用氧气分子。很多研究的注意力都集中在Li-O₂ 电池，不过由于具有更好的可逆性， Na-O₂电池也吸引了很多的研究兴趣。 Xia 等人报道了相转移催化剂在Na-O₂ 电池中的重要作用及机理。他们发现相转移催化剂仅起到促使 NaO₂ 晶体生长和分解的作用。在没有相转移催化剂的条件下，会长出半无定形的 NaO₂ 膜，这会给电池容量带来负面影响。这项工作使我们更深入的认识 Na-O₂ 电池与 Li-O₂ 电池的差异和工作机理。（Nature Chemistry doi :10.1038 /nchem.2260 ）