1.電沉積單晶金箔的外延剝離
　?。‥pitaxiallift-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氧化硅來實現(xiàn)犧牲 SiOx 層的橫向電化學下層生長。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） 　　通過設計原子級微觀結構陷阱來限制氫的擴散，是抗氫脆材料開發(fā)中的一項關鍵策略。對于軸承鋼，在鐵素體基質中引入精細分散的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）分析之前用低溫轉移方法將其固定在微結構中。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。（Science DOI: 10.1126/science.aal2418）

　　3.利用分子間斥力控制多個有序的異質分子相的生長
　?。–ontrollingthe 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/有機界面及其結構、電子、自旋和熱力學性質已經得到了深入研究。在這種情況下，異質分子相通過組合不同的分子便能輕松地增加新的設計機會。然而，在這種復雜系統(tǒng)中想要控制理想的相是一個具有挑戰(zhàn)性的任務。Henneke 等人報導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構調控。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4858）

　　4. 太陽能直接轉化為氫能
　　（Directsolar-to-hydrogen conversion via inverted metamorphic multi-junctionsemiconductor architectures） 　　多結半導體光電化學電池的太陽光解水，提供了太陽能直接轉化為氫鍵形式的儲存化學能的方法。要想經濟可行地生產氫氣，需要高轉化效率來降低系統(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，這可以通過結合最佳半導體帶隙合適地選擇來調諧。Young 等人報導了由反向變質外延和允許每個結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，在電解質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化為電流效率的驗證，結果顯示：與GaInP/GaInAs 串聯(lián)吸收器一起使用產生了超過16％ 的太陽能到氫的轉化效率，比經典的高效串聯(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
　?。∕agneticpolaron on dangling-bond spins in CdSe colloidal nanocrystals） 　　非磁性膠體納米結構可以表現(xiàn)出稀磁性半導體的典型磁性能，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合產生。DBMP 結合能和發(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水解
　　（Photoelectrochemicalwater splitting in separate oxygen and hydrogen cells） 　　太陽能水解為可持續(xù)生產氫氣和太陽能儲存提供了一個很有前景的途徑。降低氫氣生產成本是實現(xiàn)大規(guī)模利用這種技術的最大挑戰(zhàn)之一。其中常規(guī)電解器結構，即氫和氧產生在同一電池中，在直接將太陽能和水轉化為氫的應用中是一項必須應對的重要挑戰(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節(jié)，并且電池間僅通過金屬導線彼此連接，從而能夠集中產生氫氣。在單獨的電池中生成氫氣時，其太陽能到氫氣的轉化效率為7.5％，而使用標準商業(yè)組件時可以容易地超過10％。對基礎成本的比較表明，Landman 等人的方法可與傳統(tǒng)的光電化學系統(tǒng)相競爭，能夠實現(xiàn)安全經濟的太陽能氫氣生產。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4876）

　　7.太陽能驅動重組木質纖維素成氫氣
　?。⊿olar-drivenreforming of lignocellulose to H2 with a CdS/CdOx photocatalyst 　　木質纖維素是地球上最豐富的生物質形式，由其生成 H2 是產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動的光催化將木質纖維素重整為氫氣，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體硫化鎘量子點實現(xiàn)了纖維素、半纖維素和木質素到H2 的光驅動形成。他們還展示了導致這些點被氧化物/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纖維素進行改造，例如木材和紙。這提供了通過廢棄生物質氧化將含水質子還原轉化為 H2 的低成本方法。（NatureEnergy DOI: 10.1038/nenergy.2017.21）

　　8.溶劑可轉換連續(xù)呼吸特性及其對CO2 vs.CH4 選擇性的影響
　?。⊿olvent-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（多孔結晶材料在暴露于外部刺激時經歷結構變化）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材料的設計。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變產生。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絡的 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）