本周精选
1.昆士兰科技大学Science |纳米粘合剂推进丝网印刷柔性热电材料
本工作开发了一种创新的、具有成本效益的技术，集成溶剂热、丝网印刷和烧结工艺来生产无机柔性热电薄膜。该薄膜利用Bi2Te3纳米板作为高度取向的颗粒和Te纳米棒作为纳米粘合剂，具有优异的热电性能、柔韧性、可规模化和低成本特性。通过构建柔性热电器件，归一化功率密度达到大于3 mW cm-2 K-2 程度，是丝网印刷器件中性能最优的。该技术也可扩展到其他无机热电薄膜体系，有望推进热电材料商业化进程。
链接:https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2024.101420
2. 马里兰大学Nat. Photonics |利用涡旋光操控电子量子霍尔态的新机制
提出了一种从光学涡旋光束到电子量子霍尔态的轨道角动量转移机制。通过涡旋光与量子霍尔态电子间的相互作用，观察到涡旋光携带的角动量可以直接影响电子的径向分布，从而在石墨烯量子霍尔器件中生成径向光电流。这一发现，为量子相干的光学探测和操作提供了基本的见解，对推进量子相干光电子学具有广泛的意义。
链接: https://doi.org/10.1038/s41566-024-01565-1
3. 中国科学院地球环境研究所等 Nat. Commun. |间歇性阳光和工业残余热量进行CO₂转化
传统的二氧化碳转化技术依赖于高温和氢气作为还原剂，这限制了其在低温下的应用。本文提出了一种新方法，利用工业废热和阳光结合的方式，将电子和氢原子存储在催化剂中，在低温下（150-300°C）按需释放，实现CO₂的高效转化。研究通过设计一种Cu/WO₃催化剂，在阳光照射下生成氢原子，并将电子和氢原子储存于催化剂中，随后通过低温加热激活催化剂，释放存储的电子和氢原子，实现CO₂还原。这种方法有效解决了低温下CO₂转化的能量和资源问题，展现了利用间歇性太阳能和工业废热进行CO₂还原的巨大潜力。
链接: https://doi.org/10.1038/s41467-024-54587-2
4.北理工大学Sci. Adv |胶体量子阱上限域多功能协同催化中心实现高效CO₂光还原制乙醇
本文基于ZnSe二维量子阱，利用其表面物理吸附的氨基配体与表面原子共同构建了NH2…Cu-Se(-Zn)限域多功能协同催化中心，用于光催化CO2还原制乙醇，实现了5.5 mmol-1 g-1 h的平均转化速率，选择性高达98.2%。该中心能够模仿酶催化中活性位点与周围次级/外配位体的协同作用，通过NH2基与CO2形成化学键合，使得原本化学惰性的线型CO2分子发生弯曲形成化学活性构型。锚定于Se位点的*CHO可继续与临近Cu上吸附的*CO发生不对称碳-碳耦合，形成*COCHO中间体；并在附近NH2的协同稳定下热力学上倾向于生成乙醇产物，最终实现CO2到乙醇的高选择性转化。
链接: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adq2791
5. 苏州大学Light Sci. Appl. | 超快响应的近红外热释电探测器
该工作通过引入不均匀铝颗粒超表面，开发了一种超快响应的近红外热释电探测器，其中等离激元效应极大地加速了光热转换过程，突破传统热释电响应速度非常慢的问题，将近红外响应速度提高了2−4个数量级，达到22 μs，同时保持了可见光到近红外的宽带探测能力，为低成本、宽带、超快红外探测器的设计提供了新方向。
链接: https://doi.org/10.1038/s41377-024-01572-5
6. 普渡大学Nat. Electron. |全聚合物电致变色显示器
开发了一种新型n型掺杂的电容性透明导体n-PBDF，用于全聚合物电致变色显示器。研究中结合了最小颜色变化的n-PBDF与可图案化的固态电解质，制造出一种非发射型、柔性、全聚合物电致变色显示器，具有低功耗（小于0.7 μW cm-²）、双稳态和全色能力。在电化学性能测试中，n-PBDF薄膜展示了高比容量（200-250 F cm⁻³），并且在高掺杂范围内（-0.5至+0.5 V）表现出纯电容行为，具有最小吸收变化。这些特性使得n-PBDF基电致变色显示器在可穿戴电子设备等领域具有潜在的应用前景。
链接: https://doi.org/10.1038/s41928-024-01293-y
7. 斯坦福大学Nat. Water |太阳能驱动的高效异构亚微米水消毒纳米系统与指纹MoS2的组装
制备并部署了基于 Al2O3 @v-MoS2的磁性光响应纳米清除剂，该清除剂可以在真实阳光下充分收集紫外线和可见光，用于水循环消毒。使用2D垂直排列的MoS2薄膜可以缩小带隙并将其吸收截止扩展到800 nm，以便在光催化消毒过程中充分利用太阳能。在此过程中可以检测到四种能强烈破坏细菌细胞外肽聚糖层的ROS。电镀Cu粒子降低了电子逃逸的能垒以加速电子传输。照射3分钟后，Al2O3 @v-MoS2/Cu显示细菌浓度的5.7 log失活。使用电荷吸引反应，磁性颗粒可以很容易地在Al2O3 @v-MoS2/Cu 表面上进行改性，从而可以通过磁体收集催化剂。这种最终材料Al2O3 @v-MoS2/Cu/ Fe3O4不仅在真实阳光照射下在60秒内实现了超过5.7 log10 CFU ml-1大肠杆菌的彻底灭活，而且在重复使用后也表现出卓越的稳定性。
链接: https://doi.org/10.1038/s44221-023-00079-4
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