《纳米研究》2022最美封面评选
亲爱的读者、作者朋友们，《纳米研究》2022最美封面评选活动开始啦！封面是科学之美与艺术之美的结合。《纳米研究》2022年共出版12期，每期封面“各美其美”，欢迎各位读者“美人之美”，投上您宝贵的一票！活动日期:2023年1月1日-1月15日。评选结果将于2023年1月16日公布。本次设立最美封面一等奖1名，二等奖2名，三等奖3名，编辑部将为获奖作者颁发证书和奖金：分别为3000元，2000元，1000元。
为答谢广大读者的支持，我们将从投票观众中挑选20名幸运观众（参与抽奖请在文末留言，幸运观众将从留言读者中选出），送上精美礼品一套（漫步者蓝牙耳机+笔记本+扑克牌）！赶快来参加！
高选择性氧还原的电催化剂是H₂O₂绿色生产的关键材料，上海科技大学章跃标课题组通过二维Co(II)卟啉MOF与氮掺杂石墨烯的纳米复合和取向组装，实现了电催化氧还原反应的选择性的调控，发现了MOF四方晶格与石墨烯的六方晶格间扭转角约为38°以最大化其p-p相互作用，以及共面层叠对Co(II)活性中的电子云密度稀释作用是其高选择性两电子还原的关键机制。
封面图主旨展示了一种基于微腔谐振的多光子激光器示意图。利用高品质CsPbBr3微米盘自形成的回音壁模谐振腔，合作团队成功实现了多光子激发下的低阈值激光输出。光子在微腔中的谐振放大提供了持续的光增益，保证了多光子激光在高温400 K下的连续工作。该研究有望促进高功率集成光电子设备及电泵浦微腔激光器的发展，并在生物光子学领域体现应用价值。
铝系材料在紫外波段相较于传统的贵金属材料具有更优良的光学响应，在纳米医学，光电子学、能源和环境等领域都有着广泛的应用前景。团队在首次制备铝纳米团簇的基础上，成功探索到新型铝纳米簇分子态到铝纳米晶体金属态的临界尺寸，对拓展铝纳米簇的应用有着重要意义。
微梁传感基于光杠杆和梁的设计已经具有不错的灵敏度，通过定向固定包含完整抗原结合位点的最小实体——纳米抗体作为受体，可以大大提高了微梁表面的受体密度并缩短了抗原结合区到微梁表面的距离，从而显著提升了表面应力的产生和传递。因此，与基于传统抗体的微梁相比，纳米抗体功能化微梁的灵敏度提高达3个数量级，可以检测到皮摩（pM）量级的肿瘤标志物。
中科院苏州纳米所崔义、中科院大连化物所傅强和上科大王竹君等组成的联合团队，在Nano Research报道一种基于表界面调控获取高质量石墨烯的通用方法。其核心是在钌基底的近表层引入氩气纳米泡。它就像擀面皮的时候在桌面上抹的油，能削弱基底桌面和石墨烯面皮之间的作用力，也能弱化基底的台阶限制作用。氩气纳米泡的调制提供了如液态基底的自由环境，让石墨烯茁壮成长。这种方法使石墨烯的生长模式由“各向异性”向“各项同性”转变，在此基础上观测到前所未有的拼接过程中的生长加速现象，并且实现了石墨烯岛之间的无缝拼，为制备大面积单晶石墨烯提供了新的思路。我们相信，这种表界面调控方法能够使二维材料的制备如同玩乐高一样轻松简单。
封面显示了银纳米线网络等离子激元焊接和光刻的巧妙结合，实现免蚀刻、高精度、高电导柔性电极图形化。
光催化合成氨技术具有低能耗、反应可控和绿色环保等优势，在缓解能源短缺和大气污染以及实现经济的可持续发展方面表现出重要应用前景。本文介绍了缺陷工程促进光催化氮还原合成氨的最新进展。封面以水墨山水画的形式勾勒出初夏旭日下“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”的意境，同时，借鉴荷花和荷叶“出淤泥而不染”的品质，将光催化下氮气和水合成氨的绿色反应路径，以及缺陷的分类、表征技术和对光催化氮还原合成氨的促进作用蕴含其中。
我们利用角分辨光电子能谱（ARPES）观测到，生长于铱衬底上的铪烯（hafnene）在费米能级附近的电子结构仅为简单的位于布里渊区中心的抛物锥型电子口袋，即二维电子气型能带。其起源在于：（1）自旋轨道耦合以及铪原子的Hubbard相互作用的存在抑制了类似于石墨烯的狄拉克锥型电子结构，（2）铪原子和衬底铱原子之间的相互作用淬灭了铪烯中的大部分能带。
人工面内各向异性光电薄膜可通过合理得微纳米结构设计实现其对光复用及多功能光学传输特性，在偏振光电应用领域引起了广泛的关注，但其精细结构制备效率低、成本高仍是阻碍它实际应用的主要障碍。为此，我们基于飞秒激光与其激发的TE表面波干涉原理在氧化石墨烯薄膜表面快速制备出大面积亚波长周期光栅精细结构，实现了人工面内光学双折射和各向异性光电特性功能的调控。这种简单的结构设计和灵活的样品制备工艺，为人工面内双折射材料的制备提供了一个可行的方法，有望实现更多种的人工面内光电各向异性材料代替天然的各项异性材料，为新型器件的生产和实际应用开辟了广阔的前景。
碳基电子学为数字健康物联网提供了器件基础：例如各类通用传感器、射频芯片的构筑、捕获WiFi信号等环境电磁波实现自供能等。本文介绍了碳纳米管与物联网相关的研究进展，包含晶圆级溶液相阵列方法、场效应晶体管、通用传感器和逻辑门、压阻式电子皮肤及热电发电等，提出了碳纳米管在柔性光电及智能传感等领域的潜力和前景。本文旨在为高质量碳纳米管的可控生长及其可穿戴电子学、数字健康、医疗保健等柔性电子学交叉学科领域的发展起到启发作用。
作者报告了一种基于石墨烯的具有自供电传感功能的光驱动器，其在光照驱动下可自发输出与形变趋势一致的自供电传感信号。进一步展示了智能抓手和仿生手掌，在模仿人手运动的同时，还可以输出自供电传感信号。该研究成果将为自供电器件、智能机器人和其他多功能集成系统提供新思路。
偏振光探测器可以精细识别光的偏振信息，提高光探测的准度和精度，在光子学领域具有重要的应用价值。本文将低对称性偏振光敏感的二维半金属材料，置于pn结诱导的内建电场中，从而抑制光电导效应的暗电流，实现对近红外偏振光信号的高效自驱动检测。
利用浓度依赖型荧光碳点对病原体微生物染色，结合高光谱显微成像系统建立特征光谱数据库以实现不同病原体微生物精准鉴定和定量分析，在医疗保健、食品生产、生物技术和公共卫生领域具有广阔的应用前景。
软金变硬金 — 4H金纳米带高压相变，制造纳米晶的硬金
原子级分散金属实现钠离子快速存储动力学，助力新能源汽车领域再升级。
光催化技术以太阳能为能量来源可以将水转化为绿色资源—氢气，该技术可实现清洁能源的产生，有望降低对化石能源的依靠，从而有效缓解化石燃料燃烧带来的环境和气候问题。封面设计图中，以水和蓝天白云为主要背景，两种纳米片异质结复合为主要元素，闪电代表两种异质结的静电自组装过程，气泡代表氢气，整体譬喻通过静电自组装制备的异质结光催化剂在太阳能驱动下的光催化水分解制氢反应是一种绿色清洁的技术，也表达了作者期望通过不断地开拓创新，早日实现清洁能源的规模化制取，为实现“双碳目标”贡献自己的力量。
电化学CO₂还原转化为高附加值化学品或燃料，被认为是缓解能源危机和温室效应的有效途径，对实现国家“双碳”战略目标具有重要意义。因涉及多电子、质子和C-C偶联的复杂过程，如何将CO₂高效转化为C2+多碳产物仍存在巨大挑战。在封面设计图中，主体是机械臂主导的乙醇生产流水线，在传送带上通过“自下而上”方法制备AuAgCu三元串联催化剂，驱动CO₂逐步转化为乙醇。生产过程中多个机械臂抓手分工明确，AuAg处的机械臂负责捕获CO₂并将其在AuAg表面还原为*CO中间体，随后，Cu处的机械臂负责抓取*CO至Cu表面，然后通过C-C耦合最终转化成乙醇。行进的传送带，以及目标一致、分工明确的三元金属，寓意着科研人员奔走在探索科学真理的追梦路上，协同攻坚，通力合作，跋涉的脚步从未停歇。
图片故事：《山海经·西山经》云：“（女床之山）有鸟焉，其状如翟而五彩文，名曰鸾鸟，见则天下安宁。”髓核组织的炎症是导致椎间盘退变、引发下腰疼的重要原因。图片以椎间盘解剖结构为基础，竦峙的褐色脊柱椎体意为女床山，中间髓核分阴阳两部：阳为火，表炎症状态；阴为水，表正常含水髓核。鸾鸟（意为纳米药物）携双药飞临，一则消除炎性细胞、抑制髓核基质分解，二则促进基质合成；从而调节髓核组织微环境，促使其重达阴阳平衡（合成/分解代谢平衡），恢复椎间盘的正常生理状态，予腰痛者以安宁。
开发低成本高性能析氧反应催化剂是促进电解水制氢技术广泛应用的关键。本文采用化学还原法制备了FeCoNiPB非贵金属非晶态高熵氧化物纳米颗粒，其独特的非晶态高熵氧化物纳米结构以及多组元协同效应，大幅提高纳米颗粒在碱性环境催化电解水析氧反应效率，长时间反应过程中自组装形成的非晶片层结构保证了催化剂稳定性。本工作为设计制备低成本、高效稳定的电解水析氧反应催化剂提供了新思路。
该封面相关的研究工作突破了传统纺织电子器件受佩戴者汗水的影响传感性能和佩戴舒适度下降的问题，实现了兼具良好柔韧性、防水性和透气性的棉织物功能层和舒适的可穿戴电子产品。此外，基于复合导电材料材料电导率与导电填料的体积分数之间的非线性关系并通过共用柔性基底结构和逐层组装的方式实现了可穿戴电子产品从单一功能到多功能的拓展设计。封面背景为生机盎然的棉花植株群，花团锦簇，节节升高，本项研究中以棉花纤维为母体材料，传感材料取之于绵，传感器件用之于民。由远及近的纤维结构直观展现了具有天然三维网络结构的棉材料，良好的柔韧性、透气性和舒适性，更是为构建可穿戴电子设备提供了灵感。纤维表面形象体现了疏水涂层和导电填料的结构和概念，并用一组简洁的LOGO表明了特殊疏水涂层工艺和导电填料加持的棉织物，旨在聚焦绿色、环保、透气、防水、舒适性强的多功能可穿戴绿色电子产品。
我国学者成功制备的石墨炔具有丰富的炔键和均匀分布的孔道结构，可作为不同结构和尺寸催化剂的稳定载体，在绿色高效可持续的能源转化领域具有广阔的应用前景。本文综述了石墨炔负载纳米粒子、团簇、单原子等不同尺寸金属催化剂的合成方法以及在析氢反应、氧还原反应、氧析出反应、二氧化碳还原反应、氮气还原反应中的应用。
为提升石墨烯薄膜批量制备的吞吐量和传质问题，作者选用了轻质、多孔、稳定的碳纤维纸作为间隔层，将多层铜箔衬底堆叠起来，实现了高品质石墨烯薄膜的快速批量生长。
光合作用作为地球上最重要的化学反应，为科学研究提供了无限的灵感。本综述总结了“有机物与水”的人工纳米光（电）合系统制造液体燃料、精细化学品和药物的最新进展和发展趋势，以期“有机物与水”的人工光（电）合系统成为“二氧化碳与水”的人工光（电）合系统重要补充，助力于太阳光驱动未来能源、化学和医药行业的可持续发展。
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