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  近日，國際頂級化學(xué)綜述期刊美國化學(xué)會《Chemical Reviews》發(fā)表了中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)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(jié)了國際上關(guān)于納米材料穩(wěn)定性和反應(yīng)性研究領(lǐng)域取得的研究進(jìn)展，闡述了作者對納米材料穩(wěn)定性和反應(yīng)性研究的認(rèn)識和理解，提出了今后有關(guān)納米材料穩(wěn)定性和反應(yīng)性研究的建議和今后值得關(guān)注的科學(xué)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(wěn)定性和高的反應(yīng)性。一方面，由于其高的反應(yīng)性，納米材料可以通過溫和的化學(xué)轉(zhuǎn)化過程制備功能納米材料；另一方面，納米材料高的反應(yīng)性也會導(dǎo)致納米材料低的穩(wěn)定性。例如，納米材料在使用的過程中很容易被氧化。事實(shí)上，納米顆粒的穩(wěn)定性和反應(yīng)性構(gòu)成了一對矛盾的統(tǒng)一體。盡管納米顆粒的氧化會導(dǎo)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(yīng)性和穩(wěn)定性開展了較系統(tǒng)的研究。該課題組發(fā)展了宏量制備具有高反應(yīng)活性的超細(xì)碲納米線的技術(shù)，研究了其穩(wěn)定性和化學(xué)反應(yīng)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(zhì)納米纖維及其復(fù)合物等，探索了此類材料在催化和能量轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域的應(yīng)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(xué)微環(huán)境這兩個概念，并闡述了“懸鍵”和表面化學(xué)微環(huán)境與納米材料穩(wěn)定性和反應(yīng)性之間的關(guān)聯(lián)性；從四個方面具體討論納米顆粒的穩(wěn)定性和反應(yīng)性：分散穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性與反應(yīng)性；在有關(guān)納米材料的實(shí)際應(yīng)用方面，作者主要從納米器件、生物醫(yī)藥和環(huán)境的角度討論納米材料在不同應(yīng)用條件下的穩(wěn)定性和反應(yīng)性。最后，提出了有關(guān)納米材料穩(wěn)定性和反應(yīng)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(wěn)定性和反應(yīng)性；在實(shí)際應(yīng)用過程中，納米材料的穩(wěn)定性和反應(yīng)性不僅與其自身密切相關(guān)，也強(qiáng)烈依賴其它影響因素，例如納米材料整體的組織結(jié)構(gòu)、用于分散和負(fù)載納米材料的物質(zhì)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(xué)基金委創(chuàng)新研究群體、科技部、中國科學(xué)院納米科學(xué)卓越創(chuàng)新中心、蘇州納米科技協(xié)同創(chuàng)新中心、合肥大科學(xué)中心、中國科學(xué)院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究項目的支持。

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