1.電沉積單晶金箔的外延剝離
　　（Epitaxiallift-off of electrodeposited single-crystal gold foils for flexible electronics） 　　Mahenderkar 等人介紹了一種以硅為模板實現(xiàn)晶片尺寸柔性透明單晶金箔外延剝離的低成本、簡單方法。通過光照下光電化學(xué)氧化硅來實現(xiàn)犧牲 SiOx 層的橫向電化學(xué)下層生長。具有面電阻 7 歐姆/平方的28 納米厚金箔在 4000 次彎曲循環(huán)后電阻僅增加 4％。基于三（聯(lián)吡啶基）釕（II）柔性有機發(fā)光二極管旋涂在此種金箔上能充分利用金箔的透射率和柔性。作為無機半導(dǎo)體的氧化亞銅外延地電沉積到金箔上表現(xiàn)出的二極管品質(zhì)因數(shù) n 為 1.6（對于理想二極管，n = 1.0），而多晶沉積的值為 3.1。在金箔上外延地電沉積氧化鋅納米線也顯示出很好柔性，納米線經(jīng)過高達 500 個彎曲循環(huán)后仍無損壞。（Science DOI: 10.1126/science.aam5830）

　　2.鐵素體鋼中捕獲位點單個氫原子的直接觀察
　　（Directobservation of individual hydrogen atoms at trapping sites in a ferritic steel） 　　通過設(shè)計原子級微觀結(jié)構(gòu)陷阱來限制氫的擴散，是抗氫脆材料開發(fā)中的一項關(guān)鍵策略。對于軸承鋼，在鐵素體基質(zhì)中引入精細分散的V-Mo-Nb 碳化物可以作為有效的捕獲機制。Chen 等人首先通過電解負載為鐵素體鋼加入氘從而達到高氫濃度，然后在進行原子探針斷層掃描（APT）分析之前用低溫轉(zhuǎn)移方法將其固定在微結(jié)構(gòu)中。他們使用 APT展示了在這些碳化物的核心中捕獲的氫的定量組成分布。另外，只要通過簡單的冷鏈，這一實驗便可以在任何裝備有 APT 的實驗室中重復(fù)。（Science DOI: 10.1126/science.aal2418）

　　3.利用分子間斥力控制多個有序的異質(zhì)分子相的生長
　　（Controllingthe growth of multiple ordered heteromolecular phases by utilizingintermolecular repulsion） 　　為了改進和開發(fā)未來電子器件，對于金屬/有機界面及其結(jié)構(gòu)、電子、自旋和熱力學(xué)性質(zhì)已經(jīng)得到了深入研究。在這種情況下，異質(zhì)分子相通過組合不同的分子便能輕松地增加新的設(shè)計機會。然而，在這種復(fù)雜系統(tǒng)中想要控制理想的相是一個具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。Henneke 等人報導(dǎo)了一種有效地控制雙分子系統(tǒng)生長的有效方法，這種雙分子系統(tǒng)由分別具有斥力和吸力兩種相反分子間相互作用的吸附核素組成。排斥核素形成二維晶格氣體，其密度決定哪個晶相是穩(wěn)定的。臨界氣相密度決定了描述實驗觀察結(jié)果的恒定區(qū)域相圖，包括具有三個共存相的共晶區(qū)域。對于含有二維氣相的二元系統(tǒng)，Henneke 等人預(yù)估了這種類型相圖的一般有效性，并且還展示了氣相的密度允許界面結(jié)構(gòu)調(diào)控。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4858）

　　4. 太陽能直接轉(zhuǎn)化為氫能
　　（Directsolar-to-hydrogen conversion via inverted metamorphic multi-junctionsemiconductor architectures） 　　多結(jié)半導(dǎo)體光電化學(xué)電池的太陽光解水，提供了太陽能直接轉(zhuǎn)化為氫鍵形式的儲存化學(xué)能的方法。要想經(jīng)濟可行地生產(chǎn)氫氣，需要高轉(zhuǎn)化效率來降低系統(tǒng)平衡的成本。光電壓足夠的情況下，水解效率與器件光電流成比例，這可以通過結(jié)合最佳半導(dǎo)體帶隙合適地選擇來調(diào)諧。Young 等人報導(dǎo)了由反向變質(zhì)外延和允許每個結(jié)的帶隙獨立變化的透明梯度緩沖區(qū)來實現(xiàn)高效、浸沒水解電極。通過使用掩埋p-n 結(jié)，在電解質(zhì)界面處的電壓損失比傳統(tǒng)的均勻p 摻雜光電陰極減少了 0.55V。通過先進的太陽能基準測試、光譜校正和對入射光子轉(zhuǎn)化為電流效率的驗證，結(jié)果顯示：與GaInP/GaInAs 串聯(lián)吸收器一起使用產(chǎn)生了超過16％ 的太陽能到氫的轉(zhuǎn)化效率，比經(jīng)典的高效串聯(lián) III-V 族器件有 60％ 的提升。（Nature Energy DOI: 10.1038/nenergy.2017.28）

　　5. 懸鍵自旋上的磁性極化子
　　（Magneticpolaron on dangling-bond spins in CdSe colloidal nanocrystals） 　　非磁性膠體納米結(jié)構(gòu)可以表現(xiàn)出稀磁性半導(dǎo)體的典型磁性能，因為在其表面處懸鍵的自旋可以作為磁性離子的局部自旋。Biadala 等人在直徑 2.8nm 的 CdSe 膠體納米晶體（NC）中觀察到了懸鍵磁極化（DBMP）。在選擇性激光激發(fā)下對發(fā)射譜線的光譜位移測量得到的 DBMP 結(jié)合能為 7meV。低溫下極化子的形成是通過懸空鍵自旋（DBS）的光學(xué)取向而發(fā)生，而懸鍵自旋由自旋禁止的暗激子在懸鍵輔助下的輻射復(fù)合產(chǎn)生。DBMP 結(jié)合能和發(fā)射強度的溫度依賴性的模擬，顯示 DBMP 是由暗激子和約 60 個的 DBS 組成的。一個 DBS 與限制在 NC 中的電子的交換積分約為 0.12meV。（Nature Nanotechnology DOI: 10.1038/NNANO.2017.22）

　　6. 分離的氧和氫電解池中的光電化學(xué)水解
　　（Photoelectrochemicalwater splitting in separate oxygen and hydrogen cells） 　　太陽能水解為可持續(xù)生產(chǎn)氫氣和太陽能儲存提供了一個很有前景的途徑。降低氫氣生產(chǎn)成本是實現(xiàn)大規(guī)模利用這種技術(shù)的最大挑戰(zhàn)之一。其中常規(guī)電解器結(jié)構(gòu)，即氫和氧產(chǎn)生在同一電池中，在直接將太陽能和水轉(zhuǎn)化為氫的應(yīng)用中是一項必須應(yīng)對的重要挑戰(zhàn)。Landman 等人通過分離氫和氧單元克服了這一難題。電池中的離子交換由輔助電極調(diào)節(jié)，并且電池間僅通過金屬導(dǎo)線彼此連接，從而能夠集中產(chǎn)生氫氣。在單獨的電池中生成氫氣時，其太陽能到氫氣的轉(zhuǎn)化效率為7.5％，而使用標準商業(yè)組件時可以容易地超過10％。對基礎(chǔ)成本的比較表明，Landman 等人的方法可與傳統(tǒng)的光電化學(xué)系統(tǒng)相競爭，能夠?qū)崿F(xiàn)安全經(jīng)濟的太陽能氫氣生產(chǎn)。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4876）

　　7.太陽能驅(qū)動重組木質(zhì)纖維素成氫氣
　　（Solar-drivenreforming of lignocellulose to H2 with a CdS/CdOx photocatalyst 　　木質(zhì)纖維素是地球上最豐富的生物質(zhì)形式，由其生成 H2 是產(chǎn)生可再生燃料的一個重要目標。在環(huán)境溫度下利用太陽能驅(qū)動的光催化將木質(zhì)纖維素重整為氫氣，為實現(xiàn)這一目標提供了可持續(xù)性的方法，但是該反應(yīng)目前僅限于在紫外光下以低活性進行的含貴金屬體系。Wakerley 等人在堿性水溶液中利用半導(dǎo)體硫化鎘量子點實現(xiàn)了纖維素、半纖維素和木質(zhì)素到H2 的光驅(qū)動形成。他們還展示了導(dǎo)致這些點被氧化物/氫氧化物原位涂覆的基本條件，并提出了一個提高其光催化性能的方法。該系統(tǒng)在可見光下操作超過六天后仍保持穩(wěn)定，甚至能夠在室溫太陽輻射下對未加工的木質(zhì)纖維素進行改造，例如木材和紙。這提供了通過廢棄生物質(zhì)氧化將含水質(zhì)子還原轉(zhuǎn)化為 H2 的低成本方法。（NatureEnergy DOI: 10.1038/nenergy.2017.21）

　　8.溶劑可轉(zhuǎn)換連續(xù)呼吸特性及其對CO2 vs.CH4 選擇性的影響
　　（Solvent-switchablecontinuous-breathing behaviour in a diamondoid metal–organic framework and itsinfluence on CO2 versus CH4 selectivity） 　　對柔性金屬-有機骨架（MOF）特性（多孔結(jié)晶材料在暴露于外部刺激時經(jīng)歷結(jié)構(gòu)變化）的理解，可以支持其用于如氣體分離、分子感測、催化和藥物遞送等特定的響應(yīng)材料的設(shè)計。MOF 在開孔和閉孔形式（稱為“呼吸”的行為）之間的可逆變換通常由晶體轉(zhuǎn)變產(chǎn)生。相比之下，連續(xù)的呼吸很罕見，對其詳細的表征也仍非常有限。Carrington 等人通過對具有類金剛石網(wǎng)絡(luò)的 MOF （Me2NH2）[In（ABDC）2]（ABDC，2-氨基苯-1,4-二羧酸）單晶衍射研究，展示了連續(xù)的呼吸機制。在兩種不同溶劑中 MOF 的去溶劑化產(chǎn)生了具有不同的孔開口，顯著不同的氣體吸附容量和不同的 CO2 對 CH4 選擇性的兩種多晶型活化形式。部分去溶劑化引入與 CO2 吸附相關(guān)的門控壓力，這表明該框架還可以發(fā)生一種階梯和連續(xù)呼吸的組合。（Nature Chemistry DOI: 10.1038/NCHEM.2747）