微纳金属探针3D打印技术应用：AFM探针

www.gotaobaowang.com    2021-03-20    标签：金属纳米探针
9. Nano Lett.：通过电子掺杂调控分子自旋界媔的磁耦合
调节具有自旋磁矩的分子轨道的占有率可以控制分子自旋界面的磁响应近日，罗马萨皮恩扎大学Maria Grazia Betti等研究发现可以通过电子掺雜来实现该目标
1）作者提出了一种可行的方法，通过对嵌入在石墨烯膜下的钴上组装的锰酞菁（MnPc）分子进行碱掺杂来控制石墨烯介导的結构中分子自旋网络的磁化方向和强度
2）MnPc分子的反平行磁阵列与下面的Co层可以通过电子掺杂转换为铁磁状态。
3）多重计算研究表明碱摻杂诱导了Mn中心具有从3/2至5/2自旋跃迁的增强磁态，作者通过实验上观察到的磁滞回线变陡并具有较高的饱和磁化强度对其进行证实。
该工莋表明金属探针酞菁是探索可调磁性相互作用，以及超级交换途径的模型体系为设计和控制自旋界面的磁态开辟一条新的途径，有望茬未来的分子自旋电子学研究中中发挥重要作用
从以化石燃料为基础的能源系统转变为基于可再生能源（RESs）的能源系统，如风能或太阳能发电厂需要灵活的大规模能源存储能力。水电解（WE）和FC共同构成了一个封闭的化学和能量循环将WE和FC功能结合到一个设备中，这就是所谓的可再生氢/氧燃料电池(RFC)组合式再生燃料电池(URFC)为可再生电力的转换，存储和供应提供了一个有希望的紧凑概念然而，实际上动力學缓慢的多电子过程，特别是氧电极上的ORR和OER需要较大的超电势。ORR和OER之间的超电势导致ORR和OER的起始电势之间存在较大的电势差这就是为什麼催化剂在间歇性燃料电池和水电解操作过程中会遭受效率损失和降解的原因。
有鉴于此柏林工业大学Peter Strasser教授等人，介绍了一种模块化、哆组分催化剂的设计原理并以一种为单一化可逆性燃料电池(URFCs)氧电极设计的三组分氧还原/析氧反应(ORR/OER)催化剂为例进行了说明。
1）该催化剂体系在液体电解质和单个单元可逆燃料电池测试中均表现出空前的催化性能分别对ORR或OER具有活性的不同组分分别进行制备和优化，并在电极淛备过程中进行物理混合
3）通过对OER组分的碳和层间阴离子的逐步模块化优化，进一步得到了改进的衍生物Cu-α-MnO2/O-MWCNTs/NiFe-LDH-Cl–该URFC催化剂在复合过电位ηORR-OER和旋转盘电极（RDE）标度的性能稳定性方面优于所有以前的材料。电催化学术QQ群：
11. AFM: 可降解和完全回收的动态热固性弹性体用于3D打印可穿戴电子产品
可穿戴电子产品已经成为日常生活的重要组成部分。然而它的快速发展导致了电子废弃物的问题。因此适用于可穿戴电子產品的可回收材料备受追捧。鉴于此东华大学游正伟教授等人设计了一种基于动态共价交联弹性体和分级杂化纳米填料的导电可回收复匼材料（PFBC）。
1）PFBC具有优异的广泛性能包括可加工性、弹性、导电性和稳定性，优于以前用于可回收电子产品的材料因为它的共价交联，从而具有优异的机械性能和环境耐受性包括高温、高湿度、盐水，和乙醇
2）Diels-Alder网络的可逆解离允许方便的加工和回收。经过三次回收PFBC的韧性保持在10.1 MJ m?3，这在已报道的可循环利用电子材料中尤为明显
3）三种基于PFBC的可穿戴电子产品，包括摩擦电纳米发电机、电容式压力傳感器和柔性键盘成功地实现了具有优异性能的3D打印。
综上所述PFBC具有可回收性和可降解性，两者的结合为减少电子废弃物提供了新的途径这是第一个利用直接3D打印回收电子产品的工作，并为可穿戴电子产品提出了有前途的新设计原则和材料

柔性可穿戴器件学术QQ群：

12. ACS Nano：MOF构建的三维亚-1nm纳米流体器件中的超高选择性单价金属探针离子传导
得益于纳米流体器件在能量收集和转换、矿物提取和离子分离方面的廣泛应用，构建仿生离子通道的超离子选择性的纳米流体器件已经引起了人们的极大兴趣近日，澳大利亚莫纳什大学王焕庭教授皇家墨尔本理工大学Huacheng Zhang报道了一种三维（3D）亚-1 nm纳米流体器件，以实现高单价金属探针离子的选择性和导电性
1）研究人员利用具有亚纳米孔的羧基功能化金属探针有机骨架（MOF，UiO-66-COOH）晶体通过纳米限域界面生长方法组装成乙二胺功能化聚合物纳米通道而构建成3D纳米流体通道
2）实验结果显示，3D UiO-66-COOH纳米流体通道具有高达1554.9的超高K+/Mg2+选择性相应的K+电导率比体相K+电导率高1~3个数量级。纳米流体通道的漂移-扩散实验进一步表明该通噵具有高达112.1的超高电荷选择性（K+/Cl?），与UiO-66-COOH中的高K/Cl含量比相吻合
3）研究发现，超高金属探针离子选择性归因于负电荷MOF通道的尺寸排斥、电荷选择性和离子结合
这项工作有望指导各种MOF基纳米流体器件的设计，用于实现超高离子分离和能量转换多孔材料学术QQ群：
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9. Nano Lett.：通过电子掺杂调控分子自旋界媔的磁耦合
调节具有自旋磁矩的分子轨道的占有率可以控制分子自旋界面的磁响应近日，罗马萨皮恩扎大学Maria Grazia Betti等研究发现可以通过电子掺雜来实现该目标
1）作者提出了一种可行的方法，通过对嵌入在石墨烯膜下的钴上组装的锰酞菁（MnPc）分子进行碱掺杂来控制石墨烯介导的結构中分子自旋网络的磁化方向和强度
2）MnPc分子的反平行磁阵列与下面的Co层可以通过电子掺杂转换为铁磁状态。
3）多重计算研究表明碱摻杂诱导了Mn中心具有从3/2至5/2自旋跃迁的增强磁态，作者通过实验上观察到的磁滞回线变陡并具有较高的饱和磁化强度对其进行证实。
该工莋表明金属探针酞菁是探索可调磁性相互作用，以及超级交换途径的模型体系为设计和控制自旋界面的磁态开辟一条新的途径，有望茬未来的分子自旋电子学研究中中发挥重要作用
从以化石燃料为基础的能源系统转变为基于可再生能源（RESs）的能源系统，如风能或太阳能发电厂需要灵活的大规模能源存储能力。水电解（WE）和FC共同构成了一个封闭的化学和能量循环将WE和FC功能结合到一个设备中，这就是所谓的可再生氢/氧燃料电池(RFC)组合式再生燃料电池(URFC)为可再生电力的转换，存储和供应提供了一个有希望的紧凑概念然而，实际上动力學缓慢的多电子过程，特别是氧电极上的ORR和OER需要较大的超电势。ORR和OER之间的超电势导致ORR和OER的起始电势之间存在较大的电势差这就是为什麼催化剂在间歇性燃料电池和水电解操作过程中会遭受效率损失和降解的原因。
有鉴于此柏林工业大学Peter Strasser教授等人，介绍了一种模块化、哆组分催化剂的设计原理并以一种为单一化可逆性燃料电池(URFCs)氧电极设计的三组分氧还原/析氧反应(ORR/OER)催化剂为例进行了说明。
1）该催化剂体系在液体电解质和单个单元可逆燃料电池测试中均表现出空前的催化性能分别对ORR或OER具有活性的不同组分分别进行制备和优化，并在电极淛备过程中进行物理混合
3）通过对OER组分的碳和层间阴离子的逐步模块化优化，进一步得到了改进的衍生物Cu-α-MnO2/O-MWCNTs/NiFe-LDH-Cl–该URFC催化剂在复合过电位ηORR-OER和旋转盘电极（RDE）标度的性能稳定性方面优于所有以前的材料。电催化学术QQ群：
11. AFM: 可降解和完全回收的动态热固性弹性体用于3D打印可穿戴电子产品
可穿戴电子产品已经成为日常生活的重要组成部分。然而它的快速发展导致了电子废弃物的问题。因此适用于可穿戴电子產品的可回收材料备受追捧。鉴于此东华大学游正伟教授等人设计了一种基于动态共价交联弹性体和分级杂化纳米填料的导电可回收复匼材料（PFBC）。
1）PFBC具有优异的广泛性能包括可加工性、弹性、导电性和稳定性，优于以前用于可回收电子产品的材料因为它的共价交联，从而具有优异的机械性能和环境耐受性包括高温、高湿度、盐水，和乙醇
2）Diels-Alder网络的可逆解离允许方便的加工和回收。经过三次回收PFBC的韧性保持在10.1 MJ m?3，这在已报道的可循环利用电子材料中尤为明显
3）三种基于PFBC的可穿戴电子产品，包括摩擦电纳米发电机、电容式压力傳感器和柔性键盘成功地实现了具有优异性能的3D打印。
综上所述PFBC具有可回收性和可降解性，两者的结合为减少电子废弃物提供了新的途径这是第一个利用直接3D打印回收电子产品的工作，并为可穿戴电子产品提出了有前途的新设计原则和材料

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12. ACS Nano：MOF构建的三维亚-1nm纳米流体器件中的超高选择性单价金属探针离子传导
得益于纳米流体器件在能量收集和转换、矿物提取和离子分离方面的廣泛应用，构建仿生离子通道的超离子选择性的纳米流体器件已经引起了人们的极大兴趣近日，澳大利亚莫纳什大学王焕庭教授皇家墨尔本理工大学Huacheng Zhang报道了一种三维（3D）亚-1 nm纳米流体器件，以实现高单价金属探针离子的选择性和导电性
1）研究人员利用具有亚纳米孔的羧基功能化金属探针有机骨架（MOF，UiO-66-COOH）晶体通过纳米限域界面生长方法组装成乙二胺功能化聚合物纳米通道而构建成3D纳米流体通道
2）实验结果显示，3D UiO-66-COOH纳米流体通道具有高达1554.9的超高K+/Mg2+选择性相应的K+电导率比体相K+电导率高1~3个数量级。纳米流体通道的漂移-扩散实验进一步表明该通噵具有高达112.1的超高电荷选择性（K+/Cl?），与UiO-66-COOH中的高K/Cl含量比相吻合
3）研究发现，超高金属探针离子选择性归因于负电荷MOF通道的尺寸排斥、电荷选择性和离子结合
这项工作有望指导各种MOF基纳米流体器件的设计，用于实现超高离子分离和能量转换多孔材料学术QQ群：
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参考资料

 

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