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材料进展 - RSC 出版
在光催化应用方面，二维材料最近引起了人们的广泛关注。19,20此外，二维结构具有较大的表面积与体积比，可以创建额外的光催化反应位点，并且电荷载流子复合率低，导致其迁移到表面。21,22硅烯是一种二维六方晶格的单层硅结构，于2007年在理论上预测，并于2010年合成，23它拥有石墨烯的大部分优良电子特性。氢和硅烯的共价改性，称为硅烷（SiH），可以在布里渊区产生相当大的带隙，类似于石墨烯的带隙。24,25氢化消除了硅烯的导电性并产生了更稳定的结构，从而在可见光区域产生了较小的带隙，可用于光催化。多项研究表明，SiH具有合适的间接带隙和稳定的结构。 26 全氢化硅烯是一种良好的异质结复合材料，也已在实验和理论上进行了研究。27,28 由于高反应性的 Si-H 键可直接用作化学过程中的还原剂或反应物，因此它们特别受关注。29
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区域（2.5-25 毫米）。这将有助于实现适当的光谱选择性（a/e），这是评价 SSA 组成材料的参数。4 第二个要求是它的工作温度。事实上，目前 SSA 的最大工作温度限制在 600 1 C，因为超过此温度其组件就会退化。5 这严重限制了 CSP 对太阳辐射光热转换的充分利用。更高的工作温度（通常为 900 1 C ）将提高发电系统的热电转换效率，而该效率受卡诺效率的限制；Zc=1Tc/Th，其中 Th 是工作温度，Tc 是环境温度6，6 从而提高了 SSA 的效率。碳化硅 (SiC) 为高温应用提供了独特的特性，可与其他 CSP 系统的工作条件兼容。 7 它重量轻，导热系数高，抗热震性能优良，强度高，氧化时能形成钝化氧化层，具有抗氧化性能，热稳定性可达B 1400 1 C。7-9
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治疗和诊断药剂。1,2在这种情况下，各种自然资源和（生物）可再生材料（如植物生物质或动物生物产品）可用于制造像碳纳米管这样的纳米结构。3然而，仍然需要更多地探索基于绿色化学的解决方案，以减少或停止使用对环境和人类危害的有毒有害物质。基于碳纳米管的纳米结构的绿色合成和功能化尚处于起步阶段，需要系统地研究一些挑战，例如优化条件、生物相容性改进、（生物）可再生性、生物降解、药代动力学、分离/纯化、毒性/生物安全性以及体内/体外分析，以获得具有更高纯度标准和可扩展潜力的碳纳米管；4–7
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在已发表的文献中，可扩展的MOF或可以在更大规模上合成而其性质没有明显变化的MOF的两个例子是HKUST-1 10和MIL-68(Al)。11这两种MOF可以大规模合成而不会遇到很多问题。其他有前景的MOF可以评估其大规模生产的能力，包括ZIF-8 12和A520。13深入研究揭示了MOF在去除挥发性有机化合物(VOC)方面的应用。14–17与ZIF-67和CAU-10一起，这六种MOF将评估其吸附VOC以对抗污染的能力。污染主要来自燃料燃烧、交通废气、工业废气和光化学污染、香烟、油烟、建筑材料、涂料等。 18 根据欧盟规定，在101.3kPa大气压下，有机物的初沸点低于250℃即为VOC。环境中VOC的增加已导致全球空气质量大幅下降，最终对民众的健康和福祉造成严重影响。19
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在本节中，我们将回顾一些重要的研究，这些研究涉及有机半导体基薄膜晶体管的溶液加工性和电荷载流子迁移率，以及它们在有机气体传感器制造中的应用。首先，研究致力于探索有机半导体溶剂的可能性，从而调节半导体形貌和电荷传输。45–47 例如，Kim 等人研究了不同溶剂对 TIPS 并五苯薄膜形貌和结晶度的影响。48 沸点较高的溶剂（如氯苯和二甲苯）可形成结晶度较高的树枝状形貌，而沸点较低的溶剂（如氯仿）则可形成结晶度较低的非晶态薄膜。Choi 等人研究了溶剂沸点、晶粒尺寸和电荷传输之间的相关性。 29 使用高沸点氯苯旋涂 TIPS 并五苯可产生晶粒尺寸大、结晶度高的晶体，其迁移率比氯仿等低沸点溶剂高 5 个数量级。Hwang 等人报道了包括氯苯和四氢化萘在内的不同溶剂对 TIPS 并五苯/聚合物共混物的垂直相分离和组成结构的影响。49 使用四氢化萘溶剂时，观察到明显的相分离和增强的结晶，这归因于更高的迁移率值。Ozorio 等人发现了不同溶剂选择如何影响 TIPS 并五苯/聚（3-己基噻吩）（P3HT）共混物中的垂直相分离和电荷传输。溶剂三氯苯导致 TIPS 并五苯和 P3HT 之间出现适度的垂直相分离，并产生优化的 TIPS 并五苯薄膜形貌和增强的 P3HT 有序性，从而产生的输出电流是
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伦敦帝国理工学院化学系，伦敦，SW7 2AZ，英国。电子邮件：hsleese@bath.ac.uk、m.shaffer@imperial.ac.uk b 巴斯大学化学工程系健康材料实验室，英国巴斯，BA2 7AY c Pardam，捷克共和国 Roudnice nad Labem d Eurecat，加泰罗尼亚技术中心，Parc Cientı´fic TecnoCampus，西班牙巴塞罗那 Mataro´ e 柏林工业大学，TiB4/2-1，Gustav-Meyer-Allee 25，13355，柏林，德国 f BridgeBlack Limited，香港科技园，香港 g 维也纳大学材料化学及研究学院，Wa¨hringer Strasse 42，A-1090 维也纳，奥地利 h Fraunhofer IZM，Gustav-Meyer-Allee 25，13355 柏林，德国。电子邮件：Robert.Hahn@izm.fraunhofer.de † 提供电子补充信息 (ESI)。请参阅 DOI：10.1039/ d1ma00661d
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PIN 型结构中的薄（尽管有吸收性）N 型界面（例如 C 60 层）似乎确实比标准结构中通常使用的厚的高吸收性 HTL（例如 spiro-OMeTAD）的光学危害更小。14 因此，为了开发高性能串联电池，似乎有必要优化具有 PIN 型结构的半透明 PSC 单结。这种类型的电池逐渐得到更多研究，效率也相应提高到 17%。16–21 性能主要取决于用作活性层和界面层的材料。这些架构的主要缺点是由于使用了不合适的 N 型和 P 型界面层，导致 V oc 值较低。这会阻止钙钛矿层的最佳运行并有利于辐射复合。22
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可用于探测材料表面的元素，电子和化学特性。11–14虽然通过峰值解构对XPS数据的解释很普遍，但对技术的基本理解和对正确数据处理的欣赏通常却经常丢失。15最近，在XPS领域的领先从业人员之间的社区努力中准备了一系列宝贵的指南，目的是使XPS的新研究人员能够计划实验并将其数据理解到高水平。本系列发表在“ X射线光电子光谱的实用指南”中，例如“用于X射线光电子光谱的实用指南：规划，进行和报告XPS测量的第一步” 16和“实用曲线拟合X射线光电机光谱曲线光谱”的实用指南。17此外，还有许多先进的技术，许多材料科学家都不熟悉。此外，XPS制造商的当前重点是使用表面探针的组装对单个分析点进行的高吞吐量检查，甚至是非表面特定技术（例如拉曼光谱）。由于此类系统的可用性变得更加广泛，因此需要对多技术表面分析的能力，优势和弱点进行广泛了解。本综述旨在强调使用基于实验室的XP和相关表面技术的材料分析这种组合方法的好处。在基于实验室的系统（离子散射，紫外光电器，螺旋螺旋发射和电子能量损失光谱）上最常规发现的那些实验探针的应用，尽管许多其他补充
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光致变色分子在光刺激下会改变其物理化学性质，包括吸收光谱、折射率、介电常数和氧化还原电位，具有从光学数据存储到生物成像等多种潜在应用。1–13 光致变色分子的用途可以简单地分为两种类型：作为单分子水平的开关或作为聚集体中的活性元素。具体而言，后者对于开发下一代先进材料非常有趣。例如，聚集体的典型形式之一是晶体。与晶体中的光化学反应相关的单个分子的分子结构变化会导致晶体形状的宏观变化。14–16 这种晶体可用于不需要任何电子线和物理接触的光致动器。聚集体的另一种代表性应用形式是纳米粒子。由光致变色分子和荧光团组成的纳米粒子基于从荧光团到光致变色分子的福斯特共振能量转移，表现出有效的光可逆荧光开/关切换行为。 17,18 这些纳米粒子可用于超分辨率荧光显微镜。此外，最近有报道称，强纳秒脉冲激光激发由
材料视界 - RSC 出版
有机半导体（如共轭聚合物）具有优异的光学和电子特性，以及化学/结构可调性、良好的机械性能和溶液加工性，正在成为广泛商业化的无机半导体的可行替代品。1,2目前限制有机材料性能的一个缺点是其电子电导率低。通过在共轭聚合物主链上添加额外的正电荷或负电荷，可以通过电化学方式或使用分子掺杂剂对材料进行掺杂，可以将电子电导率提高几个数量级。3–6掺杂共轭聚合物在电致变色窗、光电子学、热电学和生物电子学方面显示出巨大的应用前景。3,4人们开发了各种分子掺杂方法，例如在薄膜沉积之前将聚合物和掺杂剂在溶液中共混合，或者依次通过气相或溶液相将掺杂剂添加到聚合物薄膜上。4,7分子掺杂剂起着双重作用。首先，它与共轭聚合物发生电荷转移，导致导电电荷的形成；其次，需要离子化的掺杂剂来补偿聚合物主链上的电荷。共轭聚合物表现出混合