1 高效非晶合金析氢反应催化剂研究获进展
中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心柳延辉、汪卫华团队近期在非晶合金领域引入材料基因工程理念，发展了独特的高通量实验方法，实现了非晶合金新材料的高效探索，成功研制出Ir-Ni-Ta高温非晶合金新材料体系[Nature, 99, 569 （2019）]。
这一新材料体系除了表现出优异的力学性能，也蕴含着丰富的、仍待探索的功能特性。例如，Ir-Ni-Ta非晶合金具有强耐蚀的特点，可在王水中浸泡数月而不被腐蚀。结合Ir元素的催化活性，这一材料体系有望解决以非贵金属为主的合金催化剂在酸性条件下稳定性不足的问题。
Ir25Ni33Ta42非晶合金薄膜的制备和表征
和已报道的非晶合金催化剂相比，Ir25Ni33Ta42非晶合金薄膜兼具较低的过电位和塔菲尔斜率。尤为重要的是，其催化活性并非来源于复杂的表面结构或高的贵金属负载量，而是本证性能。
计算表明，Ir25Ni33Ta42非晶合金在单位时间单个活性位点上生成的氢气分子的数目要远高于过渡金属硫化物和磷化物，并且可以和其他含贵金属的催化剂相媲美。
Ir25Ni33Ta42非晶合金的优异催化性能主要归因于其合金体系和非晶态结构。这项工作不仅为析氢反应催化材料提供了一个新体系，还有助于设计开发用于其他异相催化反应的多元合金。
来源：物理研究所
2 在有机太阳能电池研究方面取得进展
中国科学院宁波材料技术与工程研究所葛子义课题组在有机太阳能电池领域取得新进展。通过增加苯并噻二唑七元稠环Y6非富勒烯受体上烷基侧链的长度，调控其分子排列和溶解性，合成了一种新型的小分子受体材料BTP-4F-12。采用非卤溶剂THF代替氯苯加工，制备的单节二元OSC效率达到16.4%。
该工作以Eco-compatible solvent processed organic photovoltaic cells with over 16% efficiency 为题发表在《先进材料》上（Advanced Materials，2019, 31, 1903441）。
（a）分子结构，（b）J-V曲线，（c）PBDBTF:BTP-4F-12体系的2D GIWAXS图，（d）EQE曲线，和（e）photo-CELIV测试结构
课题组采用三元共混策略，即通过在宽带隙聚合物给体PM6和窄带隙受体Y6二元体系中引入第三组分PC71BM，进一步拓宽光活性层的吸收范围和优化薄膜的形貌，获得了单结刚性16.67%和柔性14.06%效率的OSC原型器件，这是目前公开报道的效率最高的柔性OSCs。
电池经过1000次连续弯曲（弯曲半径r = 5.0 mm）后，仍能保持初始效率的90%，表现出非常好的耐弯折性能，这为制备高效的OSC柔性器件提供了重要的指导。
来源：宁波材料技术与工程研究所
3 在有机光伏材料设计与形貌调控方面取得系列进展
中国科学院青岛生物能源与过程研究所先进有机功能材料与器件研究组近年来致力于发展高效易加工材料体系，深入研究分子设计策略对聚集特性的影响机制，并于近期取得了系列阶段性成果。
一方面创新性地发展了新型分子侧链位阻策略，通过合理的位阻筛选，不仅在给体材料中得到了良好应用（J. Mater. Chem. A, 2019, 7, 10505），而且还可通过分子侧链末端芳香基团的扰动，有效平衡了受体材料的结晶性和自聚性，实现了吸光层中材料结晶性和共混性的和谐统一，更容易获得理想的纳米尺度相分离形貌（图），基于受体（IDIC-C4Ph）的结果表现出比传统受体更高的光电转换效率及填充因子，相关成果发表在Adv. Mater. 2019, 31, 1807832。
该体系还可优化三元体系的分子堆积，进一步提升了器件的性能（Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1903596）。
新型受体设计策略
另一方面系统研究了主骨架不对称和无规共聚策略，开创性地通过“一锅法”合成了主骨架不对称结构噻吩并苯并二噻吩（TBD），该主骨架具有优异的电荷传输能力和良好的分子平面性，有效改善了吸光层形貌，在多种材料体系中均展现出优异的光电性能（Adv. Energy Mater., 2019, 9, 1802530）。
来源：青岛生物能源与过程研究所
4 在新型胺化试剂的开发方面取得进展
有机硼化合物被广泛应用于合成化学各个领域，是重要的有机合成中间体，C-B键可以转化成C-O，C-C，C-X等重要的化学键。其中，有机硼化合物的胺化反应具有重要的应用价值。
中国科学院兰州化学物理研究所羰基合成与选择氧化国家重点实验室研究员刘超团队自2015年成立以来一直致力于基于羰基化合物转化的有机硼化合物合成与应用研究，并取得了一系列研究成果。最近，他们团队与浙江工业大学教授靳立群合作成功发展了以DABCO的氨基季铵盐（H2N-DABCO）作为新型胺化试剂并首次将该胺化试剂用于有机频哪醇硼酸酯的胺化反应中（下图）。产率最高可达96%，且反应具有立体专一性、广谱的官能团兼容性等。
该胺化试剂容易合成，易于保存，该胺化方法底物兼容性广，不仅可以完成简单的一级、二级、三级烷基硼酸酯的胺化、1,2-二硼类化合物也可以高效地转化成二胺化合物。对于芳香硼酸酯类化合物也可以顺利地转化成芳香胺类化合物。该方法操作简单，无需过渡金属催化剂，能够将有机硼化合物高效地转化成胺类化合物，为有机硼酸酯的胺化反应提供了新的试剂选择。
该研究成果近期发表在《德国应用化学》（X. Liu+, Q. Zhu+, D. Chen, L. Wang, L. Jin*, C. Liu*, Angew. Chem. Int. Ed. 2019, doi: 10.1002/anie.201913388）上。
来源：兰州化学物理研究所
5 在镶嵌型铁-贵金属化合物设计及其催化性能研究中取得进展
贵金属催化剂在选择性氧化、污染物脱卤等多个领域有着广泛的应用前景，但是其高成本、低活性/选择性以及易于溶出-团聚等问题限制了其在环境催化领域的广泛使用。
中国科学院生态环境研究中心刘景富组利用液相紫外拉曼光谱原位研究了贵金属氯化物（PdCl42-, AuCl4-以及PtCl62-）与FeCl3形成的混合物在水相中的配位结构，发现来自贵金属氯化物的Cl-配体可以被Fe3+共享。通过这一配体共享过程，Fe的配位结构由FeCl2（H2O）4-/FeCl3（H2O）3转化为四配位的FeCl4-下图。
借助上海光源X-射线吸收线站的设施，利用XAS对合成材料的配位结构进行了解析，证明贵金属与Fe形成了有序的M3Fe结构，其粒径约为2 nm。原位吸附CO吸附红外证实了该材料以镶嵌而非表面吸附的形式负载在纳米片，这种负载方式赋予了设计的催化剂极高的稳定性。
催化实验表明，该材料具有极高的催化活性，每个Pd原子可以活化106个C-I键以上。同时，该材料还具有优良的稳定性，在140oC下反应12小时仍无明显Pd团聚。值得一提的是本方法可以用于Au, Pt，Rh，Ru和Ir等高催化活性的贵金属的金属化合物合成，因而有望用于有实用价值贵金属催化剂的设计与制备。
该研究发表于《先进功能材料》（Adv. Funct. Mater. 2019, 1906995）
来源：生态环境研究中心
6 单层多晶石墨烯可控断裂技术新进展
近日，中国科学院深圳先进技术研究院光子信息与能源材料研究中心副研究员陈明与新加坡南洋理工大学电子电气工程系教授魏磊合作，研发出一种针对单层多晶石墨烯的可控断裂技术。
相关结果以论文Controlled fragmentation of single-atom-thick polycrystalline graphene（《单原子层厚度多晶石墨烯的可控断裂》）在线发表于Matter（DOI: 10.1016/j.matt.2019.11.004）。
受过程中动态传播的局域应变的启发，团队设计了一种三明治结构的单层多晶石墨烯及聚合物的复合体-聚碳酸酯/多晶石墨烯/聚甲基丙烯酸甲酯-并对其进行了简便的颈缩工艺处理，最终观察到了一个非常有趣的现象：在颈缩未经过的部分，石墨烯保持原貌；在颈缩经过之后，石墨烯断裂成有序且宽度一致的纳米尺寸条带。在整个过程中，石墨烯的断裂伴随着颈缩的传播而有序的发生。
该技术除了可以作为一种简单易操作、低成本、耗时少的纳米薄膜图案化技术，还具有以下优势：得到的石墨烯纳米带具有成数千上万倍增加的活性边界。
来源：深圳先进技术研究院
7 20kg级IPC220白炭黑制备工艺稳定通过成果鉴定
二氧化硅（俗称白炭黑）是一种无机化工基础原材料。目前，全球二氧化硅产能呈现快速增长的态势。中国是最大的二氧化硅消费市场，是二氧化硅的净出口国，但是对于一些高科技领域需求的特种白炭黑基本依靠进口。
理化所突破了“侧向聚集-异相锁固”结构化等三大关键技术，设计制备了高补强、高疏水、高稳定和低增稠的白炭黑，完成了实验室和工程化研制工作。理化所研制的20kg级IPC220白炭黑产品经自检和第三方检验，各项理化指标均满足要求。经用户多轮应用考核验证，在十余个国内外备选品种中，IPC220白炭黑是唯一一个全部满足各项应用需求的产品。
来源：理化技术研究所
8 电工所研制出32.35T磁场超导磁体
中国科学院电工研究所王秋良团队成功研制出中心磁场高达32.35特斯拉（T）的全超导磁体。该磁体采用了自主研发的高温内插磁体技术，打破了2017年12月由美国国家强磁场实验室创造的32.0特斯拉超导磁体的世界纪录。
此次研究团队设计并建造了全新的超导线圈和支撑结构，提高了线圈的整体工程电流密度和局部安全裕度，并采用轴向弹性支撑结构和绑扎装置，提高了超导接头抵抗局部拉应力集中的能力。通过这些改进措施，使得极高场内插磁体的电磁安全裕度和应力安全裕度都得以大幅提高。经测试，此次建造的极高磁场超导磁体在液氦浸泡条件下产生了32.35T的中心磁场，并且实现了在32.35T全超导磁体的稳定运行。
来源：电工研究所