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  近日，國際頂級化學綜述期刊美國化學會《Chemical Reviews》發表了中國科學技術大學俞書宏教授課題組受邀撰寫的評述論文“Stability and Reactivity: Positive and Negative Aspects for Nanoparticle Processing” 
（Chem. Rev. 2018, 118, 3209-3250），全面總結了國際上關于納米材料穩定性和反應性研究領域取得的研究進展，闡述了作者對納米材料穩定性和反應性研究的認識和理解，提出了今后有關納米材料穩定性和反應性研究的建議和今后值得關注的科學問題。論文的第一作者為博士后徐亮。

  納米材料高的表面能使其具有雙重特性，即低的穩定性和高的反應性。一方面，由于其高的反應性，納米材料可以通過溫和的化學轉化過程制備功能納米材料；另一方面，納米材料高的反應性也會導致納米材料低的穩定性。例如，納米材料在使用的過程中很容易被氧化。事實上，納米顆粒的穩定性和反應性構成了一對矛盾的統一體。盡管納米顆粒的氧化會導致材料性能的衰減，但是氧化刻蝕卻是以“Top-down”方式加工納米材料的良好手段。

  近年來，俞書宏教授課題組圍繞納米材料的反應性和穩定性開展了較系統的研究。該課題組發展了宏量制備具有高反應活性的超細碲納米線的技術，研究了其穩定性和化學反應性，以其為模板成功研制了一系列功能納米線材料，例如三元或多元金屬-硒-碲合金納米線、鉑、鈀、金、碲化鉍、碲化鎘、碲化鉛、碲化銀、碳質納米纖維及其復合物等，探索了此類材料在催化和能量轉換等領域的應用（Science Advances 2015, 1, e1500714; Acc. Chem. Res. 2013, 46, 1450–1461; J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 5890–5895; J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 7862–7868; Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 6396?6400; Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54,
11495?11500; Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 7472-7476; Angew. Chem., 
 Int. Ed. 2012, 51, 7420–7425; Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 5101–5105;
Adv. Mater. 2011, 23, 1467–1471; Adv. Mater. 2010, 22, 3925–3937; Adv. Mater. 2009, 21, 1850–1854）。

  在該評述論文中，在基本概念部分，主要介紹了“懸鍵”和表面化學微環境這兩個概念，并闡述了“懸鍵”和表面化學微環境與納米材料穩定性和反應性之間的關聯性；從四個方面具體討論納米顆粒的穩定性和反應性：分散穩定性、熱穩定性、結構穩定性、化學穩定性與反應性；在有關納米材料的實際應用方面，作者主要從納米器件、生物醫藥和環境的角度討論納米材料在不同應用條件下的穩定性和反應性。最后，提出了有關納米材料穩定性和反應性研究的建議，指出原位的定量表征將有利于更深入和清晰地理解納米材料的變化過程，將有助于客觀和定量地評估納米材料的穩定性和反應性；在實際應用過程中，納米材料的穩定性和反應性不僅與其自身密切相關，也強烈依賴其它影響因素，例如納米材料整體的組織結構、用于分散和負載納米材料的物質以及使用過程中的氣氛、溫度、濕度等。 

  上述研究得到國家自然科學基金委創新研究群體、科技部、中國科學院納米科學卓越創新中心、蘇州納米科技協同創新中心、合肥大科學中心、中國科學院前沿科學重點研究項目的支持。

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.7b00208