这些材料竟然击败石墨烯，频繁出现在顶刊

　　2022年已经过去大半，众多新型纳米材料在各大顶刊表现优异，以下盘点了近年来研究热度较高的或者未来几年有望成为研究热点的4类纳米材料。
　　一、MXENE
　　MXene是一类具有二维层状结构的金属碳化物或氮化物，2011年由德雷塞尔大学Yury Gogotsi教授课题组合成出来。MXene材料具有类金属的导电性、良好的亲水性和机械稳定性，因而在电化学储能、电磁屏蔽、电催化、传感器等领域都有良好的应用前景。 近年来关于MXene的研究呈现爆发式增长，并频频登上各大研究领域顶刊。
　　ACS Nano，Adv. Mater.，Adv. Funct. Mater.等顶级期刊有诸多关于MXene的报道，在Science以及Nature子刊等顶级学术期刊上，关于MXene的报道已有多篇。 在谷歌学术以＂MXene＂为关键词进行检索，2012年文章数量为292篇，而截止到2022年9月，文章数量达到16700篇，MXene材料以这种井喷式增长在纳米材料领域占据越来越重要的位置。
　　现阶段关于MXene的主流研究仍然集中于能源转换与存储方向上，将MXene用作锂/钠离子电池、锂-硫电池和超级电容器等储能器件的电极材料，是当前研究的热点。其次是电化学传感器以及环境响应性器件，在电磁屏蔽吸波、光电器件、光热转换用于生物治疗等多功能复合材料方向也开始涉及，MXene的研究已经迎来了春天！
　　二、紫磷、黑磷
　　二维黑磷是近年来脱颖而出并受到广泛关注的新型半导体材料。自2014年首次被发现以来得到了研究者的广泛关注。黑磷（晶体、薄片、量子点）具有优异的表面活性、可调谐的带隙、高的载流子迁移率、温和的开/关比率、良好的生物相容性及生物降解性等特性，在能量存储与转换、光电子器件、生物医学、生物传感等领域得到了广泛的研究，常年在Nature communications、 Advanced materials、Advanced Functional Materials、Angewandte Chemie等顶刊占据重要位置。
　　紫磷是另外一种层状磷的同素异形体。紫磷烯被证明是比黑磷烯更稳定的二维半导体材料， 在电子、光电子器件、生物等领域具有极大的应用潜力 。研究表明，单层紫磷烯的二维杨氏模量是石墨烯的4.4倍，也远高于目前已知的其他二维材料。此外，根据计算单层紫磷烯也有希望用于NO2、O3和SO2的气体传感，作为锂离子电池和钠离子电池的负极材料也表现出巨大潜力。紫磷兼具了高载流子迁移率和各向异性，且具有宽带隙、稳定、易剥离的特性，目前有关紫磷的研究还处于上升阶段，未来紫磷有望取代黑磷成为新的＂梦幻材料＂。
　　三、石墨炔
　　作为一种新兴的碳同素异形体，二维石墨炔材料具有独特的sp和sp²电子结构并具有本征带隙，展现了已发现碳材料难以拥有的性质。李玉良院士团队于2010年在全球首次成功合成石墨炔，开辟了碳材料研究新领域。石墨炔中杂化碳结构使其具有很高的π共轭性、规则有序分布的孔隙结构和电子结构可调的特性，从而造成了其具有某些独特的电子传导、力学和光学特性，得到越来越多的关注，最近两年更是频频亮相Energy Environ. Sci.、Adv.Mater、Angew、Chemical Engineering Journal等顶刊，发文数量也逐年增加。
　　现阶段对石墨炔的研究主要集中在化学、材料学和物理学方向，除了关注石墨炔本身外，石墨炔材料的应用也逐渐成为研究者关注的方向，石墨炔材料已经在能源催化（光催化及光电催化等）、能源存储（锂离子电池，钠离子电池，硫电池及超级电容器等）、生物医学（靶向药物及肿瘤治疗等）、海水淡化及气体分离等领域的基础和应用研究方面取得了一系列前沿性成果。
　　四、 MOFs
　　MOFs中文全称是金属有机骨架材料，是由有机配体和无机金属离子或者团簇通过配位键自组装形成的具有分子内孔隙的有机-无机杂化材料。MOFs材料独特的骨架与孔道结构特征决定了它们具有独特的大比表面积、高孔隙率和化学可调节性等特征。MOF是一个被Nature、Science＂捧红＂的大明星，作为多孔纳米材料中的翘楚，MOFs近年来的发展迅猛异常，无论是膜分离、气体存储、能源转化与存储，还是催化、纳米医学、柔性器件，都可以看到MOFs的身影。
　　MOFs材料的种类非常多，据不完全统计，在过去的十年中，科学家报告和研究了超过20000种不同的MOFs，其中UIO-66、MIL-101、ZIF-8、MOF-88是比较常见的且应用比较广的集中MOFs材料。目前MOFs的研究主要集中在几个方向，如MOFs材料的精准可控设计、提高生物MOFs材料的生物稳定性以及MOFs基催化剂在催化领域的应用等等。
　　除了以上几种材料之外，作为经典纳米材料，石墨烯、银纳米线、纳米金银颗粒以及磁性纳米材料的研究方向也已经逐渐转向功能复合材料。纳米材料的发展迎来新的机遇，正在以崭新的姿态改变着世界！
　　江苏先丰纳米材料科技有限公司是一家从事纳米材料研究13年的科技公司，现拥有石墨烯、类石墨烯、MXenes、石墨炔、紫磷、碳纳米管、金属纳米材料、无机纳米材料、有机纳米材料、生物纳米材料等25大类1600多种前沿先进纳米材料，13年来服务超65000科技人员，使用先丰产品发表的论文突破8000多篇，其中包含Nature、JACS、Advanced Materials、Advanced Functional Materials等顶级期刊。