鑽石舞台

最近，具有A-D-A結構的Y系列非富勒烯受體（NFAs）促使有機太陽能電池(OSCs)的光電轉換效率（PCE）提升至19%以上，在可再生能源領域引起廣泛的關注。得益於Y系列分子獨特的D-A特徵以及在薄膜狀態下形成的三維網絡堆積結構，基於Y系列NFAs的OSCs在非常小的驅動力下能夠高效地產生電荷，同時大大降低器件的能量損失，進而獲得優異的光伏性能。

為了進一步設計更高性能的小分子受體，研究人員對目前的明星分子Y6進行了各種化學修飾，包括側鏈調節，原子替換，末端基團以及橋聯噻吩單元的修飾，這一系列行之有效的方法，促使OSCs的PCE不斷獲得新的突破。然而，對Y6中心核的修飾卻鮮有報道，這可能是由於Y6中心核（苯並噻二唑）缺乏的修飾位點以及構建其它中心核單元帶來的合成上的挑戰性造成的。考慮到，Y系列分子的中心核單元已經被充分地證明了在參與分子堆積，調節分子形貌上發揮的重要作用，對中心核的修飾將會對OSCs的光伏性能帶來更加顯著地影響。因此，發展一種新型的中心核構建方法，提供更多的中心核修飾位點，助力有機光伏的進一步發展是一件十分有意義並且充滿挑戰的事情。此外，末端基團以及側鏈鹵化可以顯著提高OSCs的器件性能,如果將鹵化策略運用到參與分子堆積的中心核單元，OSCs的器件性能將會獲得進一步提高，甚至獲得器件性能新的突破。

河南大學王冠課題組利用光沉積法及原位生長法，將金納米顆粒與硫化鎘量子點引入超薄片狀鈮酸鹽體系，構建了全光譜響應的高效光催化劑。得益於有效的光譜利用率和快速的電子遷移速率，該催化劑在光催化分解水制氫、苄胺的氧化自偶聯和有機染料的降解等方面均表現出優異性能。

二維鈮酸鹽納米片（HNb3O8）具有良好的光解水析氫和選擇性氧化性能。但其帶隙較寬（~3.67 eV），僅能利用紫外區光源，對可見光的利用率較差，這導致該類材料的應用受到限制。而硫化鎘量子點（CdS QDs）是最常見的半導體光催化劑之一，其帶隙為2.4 eV，與太陽能光譜有較好的契合。並且，金納米顆粒（Au NPs）由於其表面等離子體共振效應（SPR），也被廣泛應用於光催化劑的吸收拓展。因此，在鈮酸鹽體系中引入CdS QDs和Au NPs，不僅可以加快電子與空穴的遷移和分離效率，也使構建全光譜利用的催化劑成為可能。

隨着人類社會的持續發展，全球能源需求不斷的增加，在不破壞環境的前提下為人類社會創造可持續的能源未來愈發變得重要。作為一種從鹽度梯度中獲取電能的技術，滲透能轉化得益於環境友好，儲量巨大和易於獲取等優點已經成功地引起了大量研究人員的關注。其中，以二維納米材料為代表的一類薄膜材料，藉助簡單的真空抽濾，能夠通過薄片與薄片的緊密堆積形成亞納米尺度的有序孔道。這些孔道能夠在滲透能捕獲領域中大放異彩。然而，受限於形成孔道的本徵尺寸較小，製備獲得的膜材料在鹽度梯度下往往以犧牲良好的離子滲透性來保證較高的離子選擇性，不可避免的導致高性能滲透能捕獲受限。