《纳米产业监测月报》是由苏州工业园区公共文化中心产出的月报情报产品，从行业观察、巨头动态、本地动态、投融资动态等几个方面监测纳米产业领域动态。

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        国家纳米科学中心刘新风研究员团队，联合国家纳米科学中心张勇团队和物理所孟胜团队研究了球磨法制备的不同横向尺寸(10 nm-160 nm) 的MoS2的边缘态，激子扩散及解离的动力学过程，为光电子学和光捕获应用奠定了重要基础。相关成果以"Ultrafast Internal Exciton Dissociation through Edge States in MoS2 Nanosheets with Diffusion Blocking"为题发表在Nano Letters 杂志上 (doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c04987)。         材料的表面态具有特别的物理和化学性质，凝聚态材料的表面态一直是研究的焦点。其中，二维过渡金属硫属化合物(TMDC)的边缘状态也被广泛研究，研究发现其具有边缘导电、边缘等离子体、自旋保护传输以及高催化活性等性质，这些优异的性能表现加深了TMDC基础研究和丰富了其应用前景。边缘电子态的亚带隙分布、金属带、自旋非简并等部分特征已经被研究，而它们的动力学尚未被完全理解，特别是边缘状态如何以及如何快速填充，它们如何有助于整体电荷传输和重组？解决这些问题对于优化和扩展TMDC应用至关重要，然而微弱的边缘信号通常会被内部背景淹没或受到边缘杂质干扰，需要极度暴露和干净的边缘结构，因此研究仍然存在挑战。         研究团队使用球磨产生的10 nm MoS2纳米片，该方法产生的纳米片尺寸均一，更重要的是具有洁净的高锯齿形暴露边缘。结合电子能量损失光谱 (EELS)和第一性原理计算，预测了亚带隙边缘态吸收，覆盖范围为1.23 eV至1.78 eV。揭示了边缘态粒子和与激子的竞争，由于纳米尺寸，这些纳米片具有高度暴露的边缘，约占片面积的11%，便于边缘状态的直接瞬态吸收(TA)研究。在1.87 eV能量激发下，光激发激子首先通过带间填充并很快在约0.40 ps内解离成边缘电子态过渡。在低于带隙激发的情况下，由于通过非绝热耦合 (NAC)分析减少了带内轨道耦合，边缘态的布居时间更长，最高可达1.0 ps。泵浦能量依赖TA数据揭示了空穴的带间跃迁速率决定了边缘态的产生。边缘态的形成过程分别受到了带间跃迁和带内驰豫的调控，在高于带隙时激发，存在带间跃迁决定的0.4 ps超快激子解离动力学过程；低于带隙能量激发时，边缘态能带上的驰豫决定了边缘态的形成。团队还进一步研究了激子输运对边缘态种群动力学的影响。此外，研究团队发现边缘状态引入了边界上的外部电位梯度，终止了激子从内部的激子扩散传输。通过测量激子解离寿命作为纳米片横向尺寸的函数，提取激子扩散系数86.7 cm2/s，进一步证实了边界阻挡激子扩散。这项研究从能量、时间和空间角度扩展了对TMDC半导体边缘态动力学的理解，为边缘态操纵和器件优化提供了途径。 编译来源：http://www.nanoctr.cn/kyjz2017/202207/t20220715_6481385.html

        在追求更可靠、更经济的能源存储解决方案的过程中，人们对水系二次电池的兴趣正在快速增强。金属铋基水系钠离子电池因其在高安全、成本和比容量方面显著的优势，成为一种具有广阔发展前景的储能设备。然而，负极作为决定电池电化学性能的关键一环，铋基材料存在循环稳定性弱、容量衰减快等问题，这是由于金属铋的导电性较差，且在电池循环过程中会产生较大的体积膨胀甚至结构粉化。因此，探索一种有效的结构调控策略增强铋负极的抗粉化能力，对于提高以铋为代表的一类转化反应机制负极材料的循环稳定性具有重要意义。         清华大学深圳国际研究生院杨诚副教授团队提出通过紫外激光辐照诱导铋纳米粒子锚定于石墨烯纳米片层，瞬态加热冷却的反应条件有利于直接形成微纳复合结构。同时紫外光具备的驱动光化学反应特征实现了还原的纳米铋与激光诱导石墨烯之间发生增强的化学键合作用，制备出的金属铋-石墨烯复合材料作为水系钠离子电池负极实现了超长循环的电化学性能。         研究人员还通过引入常见的碳物理混合策略的对照样品Bi/GO，与本文提出的激光诱导的化学键增强的Bi@LIG在分子动力学模拟层面进行结构计算，得出了在逐步嵌入钠离子后不同状态下铋-铋金属键长以及对应的体积膨胀率，基于对两种形式的碳支撑纳米结构的综合分析，说明“镶嵌式”的金属铋-石墨烯复合结构有效地限制了充放电过程中产生的体积膨胀，在经历长循环后仍能保留结构的完整性。该研究对利用激光脉冲沉积技术实现金属负极的普适化碳复合有着重要的借鉴意义。         相关研究成果近日以“化学键增强的铋-石墨烯纳米片复合结构用于超长寿命的水系钠离子储存”（Inlaying Bismuth Nanoparticles on Graphene Nanosheets by Chemical Bond for Ultralong-Lifespan Aqueous Sodium Storage）为题发表在国际期刊《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）上。 编译来源：https://www.tsinghua.edu.cn/info/1175/100103.htm

        骨关节炎是一种由软骨磨损引发的骨关节疾病，可影响人体髋关节、膝关节以及颞下颌关节等多个关节，其发病机制与关节润滑功能丧失和机械过载相关。机械过载可导致炎症因子和分解代谢酶表达升高，诱导软骨细胞自噬和凋亡，从而使退化的关节软骨表界面摩擦增大，进一步加剧关节炎症，形成恶性循环。传统的关节腔局部注射药物方式存在功能单一、药物效率低等局限性，而短期内频繁给药会带来诸多不便。         针对这一问题，清华大学机械工程系研究团队合成了功能性生物医用润滑材料，可用于早期骨关节炎的治疗。在固-液复合润滑材料设计中，多巴胺/磷酰胆碱共聚物修饰于二硫化钼纳米片表面，其可有效避免纳米片氧化变性，同时具有润滑、抗炎以及近红外光响应药物缓释特性。在自组装纳米颗粒设计中，嵌段共聚物的多巴胺疏水核和磺基甜菜碱亲水壳在水溶液中通过自组装形成球形聚集体，其具有良好的稳定性、润滑性能以及自由基清除能力。         清华大学机械工程系在生物润滑材料治疗骨关节炎研究中的相关成果以“固-液复合润滑‘纳米滑雪板’实现骨关节炎症长效治疗”（A solid-liquid composite lubricating “nano-snowboard” for long-acting treatment of osteoarthritis）为题发表于期刊《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）上。成果“具有抗炎、抗衰老功能的仿生润滑纳米颗粒用于颞下颌关节骨关节炎治疗”（Bioinspired nanospheres as anti-inflammation and antisenescence interfacial biolubricant for treating temporomandibular joint osteoarthritis）发表于期刊《美国化学会-应用材料与界面》（ACS Applied Materials & Interfaces）上。 编译来源：https://www.tsinghua.edu.cn/info/1175/99953.htm