為給廣大科研工作者提供最新的和科研思路，我公司會(huì)不定期推出科技前沿系列，將包括最新最有影響力的行業(yè)文獻(xiàn)匯總，各個(gè)研究領(lǐng)域綜述，實(shí)驗(yàn)儀器方法使用總結(jié)。這是第二期文獻(xiàn)前沿匯總。
  太陽(yáng)能電池系列：
 

    有機(jī)無機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)能電池自從2009年被發(fā)現(xiàn)以來，一路高歌猛進(jìn)效率突飛猛進(jìn)效率一度達(dá)到22.1%，其發(fā)展之迅猛可謂前所未見。目前，鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池(PSCs)的商業(yè)化仍然要求電池?fù)碛懈咝屎土己玫拈L(zhǎng)期環(huán)境穩(wěn)定性。進(jìn)一步發(fā)展性能更好的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的關(guān)鍵仍然是空穴傳輸材料與鈣鈦礦間的能級(jí)匹配問題。目前實(shí)驗(yàn)室高效率鈣鈦礦太陽(yáng)能電池所用的空穴傳輸材料主要是spiro-OmetaD和PTAA，發(fā)展一種新的能級(jí)適配的空穴傳輸材料對(duì)于突破鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的最高效率變得至關(guān)重要。
   韓國(guó)化學(xué)技術(shù)研究所（KRICT）的Jaemin Lee教授等人發(fā)展了一種命名為DM的氟端空穴傳輸材料，并且制備出了效率突破至23.2%的高效穩(wěn)定鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，并且具有良好的環(huán)境穩(wěn)定性。這為推動(dòng)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的進(jìn)一步發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。

文章信息：
Jeon N J, Na H, Jung E H, et al. A fluorene-terminated hole-transporting material for highly efficient and stable perovskite solar cells[J]. Nature Energy, 2018: 1.

光催化固氮系列：

 

    當(dāng)前工業(yè)合成氨仍以鐵基催化劑的Haber-Bosch方法為主，其反應(yīng)條件非?？量蹋?5-25 MPa、673-873 K），并會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的能耗問題。而光催化途徑能夠直接將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，為降低合成氨能耗提供了一種非常具有前景的方法。但是由于N N叁鍵的超高鍵能（940.95 kJ mol-1），使得N2分子體現(xiàn)出了相當(dāng)穩(wěn)定的化學(xué)特性，從而導(dǎo)致常規(guī)的光催化材料很難對(duì)N2分子的還原產(chǎn)生活性。因此，從動(dòng)力學(xué)上來看，對(duì)N2分子有效的活化一般被認(rèn)為是能夠驅(qū)動(dòng)N2還原的必要條件。
    中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)熊宇杰教授團(tuán)隊(duì)、武曉君教授團(tuán)隊(duì)以及中科大的高超老師團(tuán)隊(duì)報(bào)道了Mo摻雜的W18O49催化劑用于光驅(qū)動(dòng)固氮合成氨反應(yīng)。Mo摻雜帶來的影響，其互相之間的協(xié)同效應(yīng)，最終促進(jìn)了催化劑對(duì)N2分子吸附活化，提高了催化劑固氮合成氨的性能。該文章報(bào)道了一種有效的用于光驅(qū)動(dòng)固氮合成氨反應(yīng)的光催化劑，揭示了調(diào)控催化位點(diǎn)對(duì)催化劑催化活性的影響。同時(shí)該文章也為開發(fā)高效的固氮光催化劑以及調(diào)控催化劑缺陷的狀態(tài)提供了一種新的思路。

文章信息：
Zhang N, Jalil A, Wu D, et al. Refining Defect States in W18O49 by Mo Doping: A Strategy for Tuning N2 Activation towards Solar-Driven Nitrogen Fixation[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.

光催化產(chǎn)氫系列：

    光催化水裂解產(chǎn)氫，是一種有效的氫能生產(chǎn)技術(shù)手段。大多數(shù)實(shí)驗(yàn)和理論研究仍然局限于在單分子水層或者水蒸氣環(huán)境條件下的反應(yīng)過程，這與實(shí)際光催化裂解水過程中的光照以及液態(tài)水環(huán)境相差甚遠(yuǎn)。另外需要指出的是，自然界中大多數(shù)光催化產(chǎn)氫過程都是在固液界面進(jìn)行的。因此，如何發(fā)展一種新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段和計(jì)算方法，能夠?qū)崿F(xiàn)在液體水以及光照條件下，在納米甚至原子尺度觀察光催化裂解水過程中催化劑與水界面的化學(xué)變化過程，進(jìn)而弄清真實(shí)光催化過程中的原子和電子結(jié)構(gòu)，具有非常重要的科學(xué)研究?jī)r(jià)值。
    近日，北京工業(yè)大學(xué)固體微結(jié)構(gòu)與性能研究所隋曼齡教授（通訊作者）和盧岳博士（第一作者），與香港城市大學(xué)（原臺(tái)灣清華大學(xué)）陳福榮教授（共同通訊）和北京航空航天大學(xué)物理學(xué)院劉利民教授(共同通訊)合作，在Nature Communications上發(fā)表了一篇題為 Self-hydrogenated shellpromoting photocatalytic H2 evolution on anatase TiO2

文章信息：
Lu, Y.; Yin, W.-J.; Peng, K.-L.; Wang, K.; Hu, Q.; Selloni, A.; Chen, F.-R.; Liu, L.-M.; Sui, M.-L., Self-hydrogenated shell promoting photocatalytic H2 evolution on anatase TiO2. Nature Communications 2018, 9 (1), 2752.
 
單原子光催化產(chǎn)氫系列：

 

    國(guó)立臺(tái)灣大學(xué)陳浩銘教授、武漢理工大學(xué)余家國(guó)教授(共同通訊作者)等制備了具有層間橋接和g-CN表面雙位點(diǎn)的原子級(jí)分散的Pd-層狀光催化劑，并在Adv. Funct. Mater.上發(fā)表了題為 Single-Atom Engineering of Directional Charge Transfer Channels and Active Sites for Photocatalytic Hydrogen Evolution 的研究論文。上述光催化劑為光催化水還原提供了定向電荷轉(zhuǎn)移通道和靶向活性位點(diǎn)。之后作者利用理論預(yù)測(cè)和實(shí)際表征證實(shí)成功制備了單原子工程的Pd/g-CN復(fù)合材料，其具有優(yōu)異的載流子分離性能以及高效的光催化制氫活性，優(yōu)于優(yōu)化的Pt/g-CN標(biāo)準(zhǔn)物。這一研究結(jié)果為量身定制單原子貴金屬的性能和工程提供了合理的方法。

文章信息：

Cao S, Li H, Tong T, et al. Single‐Atom Engineering of Directional Charge Transfer Channels and Active Sites for Photocatalytic Hydrogen Evolution[J]. Advanced Functional Materials, 2018: 1802169.