本期内容，易丝帮精选了复旦大学赵东元院士、江南大学刘天西教授、韩国科学技术研究院Il-Doo Kim教授和天津工业大学康卫民教授和东北林业大学韩广萍教授团队的5篇研究论文。主要介绍了介孔纳米纤维的制备，以及纳米纤维在空气过滤、双功能催化剂、传感器等方面的最新进展，供大家了解学习。

1、Nat. Commun.：实现具有可定制中间相的有序介孔纳米纤维的一维定向自组装

➣挑战：一维（1D）纳米材料因其优异的物理化学性质，引起了研究者的广泛研究。然而，一维多孔纳米材料的直接自组装和对其孔隙率的控制仍然面临着巨大的挑战。

➣方法：复旦大学赵东元院士和李伟教授、香港城市大学王钻开教授合作团队报道了一种单胶束定向自组装方法，用于制造具有均匀直径、高纵横比和有序介孔结构的一维介孔纳米纤维。

➣创新点1：引入六亚甲基四胺作为固化剂，可以巧妙地控制单胶束自组装动力学，从而形成高质量的一维有序介观结构。同时，可以通过改变反应物化学计量比来精确控制胶束结构，从而产生从3D立方(Im-3m)到2D六方(p6mm)对称性的可定制中间相。

➣创新点2：所得介孔纳米纤维可以大规模组装成3D分层冷冻凝胶。介孔纳米纤维的1D纳米级，结合小直径（~65nm）、高纵横比（~154）、大表面积（~452 m² g⁻¹）和3D开放介孔（~6nm），使其在钠离子存储和水净化方面展现出优异的性能。

https://doi.org/10.1038/s41467-023-43963-z

2、 ACS Nano：通过优化纳米纤维网络的孔隙结构和排列，提高呼吸纳米过滤器的透气性

➣挑战：在公共活动期间，口罩是保护个人免受飞沫和颗粒物等空气传播危害的主要和最有效手段。然而，传统的静电熔喷超细纤维口罩通常需要厚而致密的膜来实现高过滤效率，这反过来会导致显著的压降并降低透气性。

➣方法：韩国科学技术研究院(KAIST)Il-Doo Kim教授开发了一种多静电纺丝系统，通过操纵纳米纤维网络的孔隙结构来解决上述问题，包括使用通过电场引导静电纺丝装置产生的单轴排列的纳米纤维。

➣创新点1：通过静电纺丝在卷对卷收集器上随机制备150 nm纳米纤维基层和单轴排列450 nm纳米纤维间隔层制备部分排列的双纳米纤维膜，提供了一种有效的方法来调节纳米纤维膜的孔结构。

➣创新点2：具有亚微米孔结构的双纳米纤维配置增加了纤维密度，降低了体积密度，从而使过滤效率提高了97%以上，压降降低了50%。这导致最高的质量因子为0.0781。

➣创新点3：此外，纳米纤维网络内的亚微米孔结构引入了额外的筛分过滤机制，确保在高度潮湿的条件下，甚至在用70%乙醇溶液洗涤后，也能达到优异的过滤效率。

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c06060

3、Small Science：超声化学辅助合成超薄 NiCu 层状双氢氧化物，增强 C-N 偶联电催化尿素合成

➣挑战：电催化碳氮(C - N)偶联，促进了在环境条件下一步合成尿素，作为传统工艺的可行替代方案，前景广阔。然而，开发高效、低成本的C - N偶联电催化剂仍然是一个巨大的挑战。

➣方法：江南大学刘天西教授等人，提出了一种“自下而上”的方法，利用超声辅助溶剂热法在碳纤维上合成超薄NiCu层状双氢氧化物(LDH)纳米片的多维杂化材料(u-NiCu-LDH/CNF)。

➣创新点1：利用其较大的比表面积和充分暴露的活性位点，u-NiCu-LDH/CNF在C - N偶联中表现出较高尿素电催化活性，优异的尿素产率(19.43 mmol g−1 h⁻¹)和较高的法拉第效率(13.95%)。

➣创新点2：密度泛函理论计算表明，NiCu-LDH模型上的C - N耦合步骤是从*NO₂和*CO₂中间体之间的反应开始的。这种自发的C - N偶联过程有利于提高尿素产量。

 https://doi.org/10.1002/smsc.202300150

4、Small：多孔碳纳米纤维上的 MnF₂ 表面调制的中空碳纳米棒，实现高效双功能氧催化

➣挑战：开发高效、低成本、可扩展的双功能无贵金属氧电催化剂是锌空气电池(ZABs)面临的挑战。

➣方法：天津工业大学康卫民教授、邓南平副教授与程博闻教授等人通过静电溶吹纺丝以及高温煅烧获得中空纳米棒/MnF2/多孔碳纳米纤维。锰的灵活价态和氟强大的电子调节能力，氟化锰有望提供强大的OER催化活性。

➣创新点1：该研究提出通过在多孔碳纳米纤维中同时构建中空纳米棒和高度分散的氟化锰纳米点，加速了氧电催化的反应动力学，实现了高效的双功能氧电催化。

➣创新点2：MnF2表面调制的HCNR可以强烈增强ORR活性，并且均匀分散的MnF2还可以提供更高的OER活性。因此，所制备的HCNRs/MnF₂ @PCNFs获得了高效的双功能氧催化能力和高性能的可充电ZABs。

https://doi.org/10.1002/smll.202306367

5、Small：静电纺纤维素纳米晶体增强柔性传感纸，用于摩擦电能收集和动态自供电触觉传感

➣背景：考虑到柔性传感纸与摩擦纳米发电机（TENG）的技术协同，以及它们在下一阶段人工智能物联网工程中的应用潜力，通过技术融合开发具有摩擦电功能的柔性传感纸极具吸引力。

➣方法：东北林业大学韩广萍教授团队与哈尔滨工业大学刘彦菊教授、赵伟助理教授、青岛大学龙云泽教授报道了一种静电纺丝纤维素纳米晶体（CNCs）增强的聚偏二氟乙烯柔性传感纸（CPHP）并且展示了其在动态自供电触觉传感方面的多功能用途。

➣创新点1：受益于CNC的独特作用，CPHP在纤维之间形成牢固的交联网络，获得高强度（25 MPa）的纸化状态和高表面粗糙度。同时，CNC还通过协助PVDF基体形成更多的电活性相（96％）和更高的相对介电常数（17.9），从而改善CPHP的摩擦起电效果。

➣创新点2：基于CPHP的单电极TENG具有良好的输出性能(开路电压为116 V，短路电流为2.2µA，功率密度为91 mW m⁻²)和超高压灵敏度(3.95 mV Pa⁻¹)，使CPHP具有可靠的供电和传感能力。

https://doi.org/10.1002/smll.202307810