#一周國內材料科研#濟南大學研究出用于測定胰島素的新型生物傳感器

國內周報第42期摘要：濟南大學研究出用于測定胰島素的新型生物傳感器；中科院大連化學物理研究所研發出高效染料敏化太陽能電池電極；南開大學重點實驗室提出高性能可充電鋰離子電池設計新思路；中科院物理研究所開發出新型多層結構二維材料；浙江大學研發出由石墨烯量子點增強的MoS2/InP單層異構太陽能電池；復旦大學發現MnO2不同相間轉換機理；浙江工業大學課題組實現分子篩膜中金屬有機骨架轉化。

【材料牛重點關注】

濟南大學研究出用于測定胰島素的新型生物傳感器

隨著時代的進步，生物醫學材料的研究逐具規模，并有更大的發展空間。近些年國外研究中，英國紐卡斯爾大學科學家研發了可用于檢測腫瘤蛋白以及耐藥性MASA細菌的微型生物傳感器。來自加州大學洛杉磯分校的研究者使用GeneFluidics開發的新型生物傳感器來鑒定引起感染的特定革蘭氏陰性菌，該結果表明利用微型電化學傳感器芯片已經可以用于人臨床樣本的細菌檢查。歐美國家陸續投入驚人巨資研究生物傳感器，

不僅在國外，國內的研究在該方面也進展不斷，近日，濟南大學研究出一種基于電化學發光共振能量轉移原理的生物傳感器，用于測定胰島素。他們以摻雜Pb-β-CD的金納米粒子的金屬有機框架作為電致化學發光的供體，CRuSi NPs作為受體進行制備。所制備的傳感器檢測胰島素線性響應范圍從每毫升0.1皮克至10納克。表現出良好的穩定性與特異性。

不難預見，這個當今全球醫學檢測和快速分析技術的熱點領域在不遠的將來會有極為廣闊的應用前景。

該成果發表于： ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES。

【更多關注】

中科院大連化學物理研究所研發高效染料敏化太陽能電池電極

對于催化劑設計而言，讓其兼顧活性和穩定性一直都是一件頗具挑戰的事情。

近日，來自中科院大連化學物理研究所研發出一種具有單一鈷活性位點的石墨烯復合材料。他們發現以石墨烯為基底，將活性金屬附著于氮原子上，如此構成的復合材料在作為敏化太陽能電池反電極時具有出眾的活性和穩定性。因此他們合成一系列基于不同的金屬（錳、鐵、鈷、鎳、銅）的復合材料并進行表征。電化學測量結果表明，確定具有單一鈷活性位點的復合材料性能最佳。

該成果發表于：?Angewandte Chemie。

南開大學重點實驗室提出高性能可充電鋰離子電池設計新思路

近日，來自南開大學的研究團隊針對高性能可充電鋰離子電池提出了一種新的設計思路：他們利用一個硫雜環醌（DDT）作為陰極，一種導電聚合物（PEDOT:PSS）作為高性能可充電的鋰離子電池的粘結劑。之所以說這個設計合理是因為，首先，DTT的初始鋰離子插層電壓為2.89V，相較碳模擬高出0.3V。與此同時，DTT 與 PEDOT:PSS間存在非共價交互作用，這將顯著抑制溶解并提高DDT的電導率。

總的來說，對于將有機小分子作為可充電鋰離子電池陰極的應用而言，這種基于非共價鍵交互作用的設計策略是十分有效的。

該成果發表于：Angewandte Chemie。

中科院物理研究所開發出新型多層結構二維材料

石墨烯的發現有力地促進了二維材料的研究，人們也因此發現了其一系列特殊性質及功能。

近日，來自中科院物理研究所的研究團隊開發出一種異于石墨烯結構的二維材料，該材料具有多層結構。理論預測的“超導體-拓撲絕緣體-普通金屬”多層結構被證明可通過實驗實現。這種生成的 HfTe3/HfTe5/Hf 混合結構在基于量子自旋霍爾效應和基于Majorana的設備上具有潛在應用。

該成果發表于：Advanced Materials。

浙江大學研發出由石墨烯量子點增強的單層MoS2/InP異構太陽能電池

近些年，原子級二維層狀過渡族金屬二硫化物因其獨特的結構和出眾的光電性質而倍受研究人員關注。

近日，浙江大學研究團隊利用石墨烯量子點(GQDs)誘發單層二硫化鉬(MoS2)/磷化銦(InP)范德瓦爾斯異質結構，通過這種方法其光電響應得以大幅提高。拉曼光譜及光致發光譜顯示在GQDs與MoS2之間發生了有效的電荷轉移，進而引發了MoS2的n型摻雜。 MoS2/InP異質結的勢壘高度由此提升，MoS2/InP太陽能電池平均功率轉換效率由原來的2.1%提升到4.1%。

該成果發表于：Applied Physics Letters。

復旦大學發現MnO2不同相間轉換機理

層狀δ-MnO2在鋰離子電池系統中具有重要的應用。與此同時，δ-MnO2也被當作先驅體廣泛用于合成MnO2族內其它穩定結構變體，例如α-相、β-相、R-相和γ-相，這些相均具有不同的隧道和三維貫通結構。來自復旦大學的研究團隊利用隨機表面行走路徑抽樣法首次揭示了反應的原子機制和MnO2層-隧道轉換動力學。隨機表面行走路徑抽樣法證明在上千條可能的路徑中，能量最低的那條路徑連接不同相。

該成果發表于：JACS。

浙江工業大學課題組實現分子篩膜中金屬有機骨架的轉化

浙江工業大學研究團隊基于多價陽離子取代法，將金屬有機骨架完整轉化。通過此方法，有效孔徑由在空腔中的金屬鹽殘留的固定減少，和適當的有機金屬骨架晶體的晶面接觸，實現競爭分子篩分能力。該方法還可以被推廣到其它金屬有機骨架膜和顆粒的合成。

該成果發表于：NATURE COMMUNICATIONS。

以上我們列舉的僅為過去一周內（4.14-4.20）我國先進材料研究的最新進展的代表。整理過程中難免存在疏忽，還望各位讀者諒解并誠摯歡迎大家提出意見/建議，或推薦最新的國內材料研究新聞線索給我們：tougao@cailiaoren.com。

本期周報由國內材料周報小組昝菲撰寫，材料牛編輯整理。