元素百科为您介绍中美研究人员开发出三维纳米“剪纸”结构。中国和美国研究人员从中国传统艺术“拉花剪纸”中得到灵感，制备出形貌特异的三维纳米结构，有望在生物分子识别和光通信等领域获得应用。 发表在最新一期美国《科学进展》杂志上的研究显示，研究人员采用高剂量“聚焦离子束”作为“剪裁”手段，使厚度只有几十纳米的金膜从二维平面弯折成复杂的三维立体结构，加工出来的三维金属结构分辨率在５０纳米以下，约为头发丝直径的两千分之一。 论文作者之一、中国科学院物理研究所李家方博士对记者说，立体剪纸涉及从二维平面结构到三维立体结构的形变科学，衍生而来的立体几何变换知识非常丰富。 研究小组使用该“剪裁”技术加工出一种具有螺旋结构的滤光片，可用于滤除左旋或右旋的圆偏振光。论文作者之一、麻省理工学院机械工程学教授方绚莱说，葡萄糖分子有左旋和右旋之分，新技术可用来制造更小、更高效的设备，以测量其中一种葡萄糖分子的浓度。 方绚莱说，该器件比传统上具备类似光学功能的器件小几个数量级，还可让多激光束在光纤中传输互不干扰，可用于开发新型光学芯片，在光通信等领域有广泛应用前景。

元素百科为您介绍大位阻效应激活硫醇保护银纳米颗粒的表面化学活性。金属纳米颗粒因具有其独特的性质以及广泛的应用前景，一直是近年备受研究的重要纳米材料代表。然而，由于金属纳米颗粒的结构不确定性，加之电镜表征技术难以在原子水平上精确表征其表面结构，这就直接导致我们难以理解这类材料独特化学性能的背后本质。近年来，配体保护金属纳米团簇的迅速发展，特别是越来越多原子精确金属团簇单晶结构的解析，为在分子水平上理解金属纳米材料的表界面化学过程提供了重要结构模型。针对硫醇保护银纳米颗粒表面化学反应活性差的特点，以原子精确的金属纳米团簇为模型研究体系，最近一项由厦门大学郑南峰课题组和芬兰于韦斯屈莱大学HannuHäkkinen课题组合作开展的研究发现,大位阻硫醇配体可激活硫醇保护银纳米颗粒的表面化学反应活性。 在该项研究中，以大位阻环己硫醇配体(SR)为表面保护剂，作者成功地合成了原子精确且具金属特性的[Ag206(SR)68F2Cl2]q纳米颗粒（Ag206），并在表征其晶体结构的基础上，深入研究了该硫醇保护银纳米颗粒的电子结构特性、表面反应活性，发现即便是硫醇保护的金属纳米颗粒仍可拥有优越的催化性能。在结构上，Ag206是一个具有近D5h对称性的Ag7@Ag32@Ag77@Ag90L72（L=SR-，Cl-和F-）的同心四层核壳结构，可被视为是一个满足138电子闭壳层结构的超原子（q=-4），具有可逆的多电子氧化还原特性。配体大的空间位阻效应使得团簇表面部分硫醇倾向于采用二或三配位而非四配位，这些配体在团簇表面的键合作用较弱，即便是配位能力相对较低的配体（如F-、叔丁基乙炔）也能交换Ag206表面上的部分硫醇配体,导致Ag206具有高表面反应性和催化行为。在此发现的基础上，他们进一步将Ag206应用于催化末端炔酰胺的分子内成环制备吲哚。因Ag206团簇具有高的表面活性，反应底物会取代团簇表面的配体，其末端炔基的电子会转移到Ag206上而被活化，进而使末端炔酰胺关环，电子再从Ag206转移到相应的反应中间体，最终得到吲哚产物。 相关研究结果表明，大位阻硫醇配体使得硫醇保护的银纳米颗粒可同样拥有高的表面化学反应和催化活性。该研究很好地展示了，原子精确的金属纳米团簇是一类在分子层次上确定金属纳米材料的表面反应活性位点并理解其催化机理的重要模型体系，可为高性能金属催化剂的理性设计提供重要指导。

元素百科为您介绍我国科学家成功研发实时原样监测技术。日前，中国环境科学研究院重金属清洁生产工程技术中心段宁团队初步研发成功了实时原样监测技术，并开发了样机，建立了电解锰陈化液Fe3+浓度智能化在线实时监测示范工程。该成果发布在中国工程院院刊《Engineering》2018年第3期上。 长期以来，国内外分析仪器在分析污染物质的浓度前，均需对样品进行一系列复杂的以化学方法为主的预处理，存在耗时长、产生误差环节多、污染物产生量大、成本高等缺陷。目前使用的自动监测仪器只能做到在线而非实时，换言之，仅是把手工操作改变为自动化方式，以化学方法为主的复杂预处理步骤均未得到改善，传统方法的诸多弊端也均未消除。 段宁团队用物理方法代替了化学预处理方法，从而实现了不改变分析对象、不产生化学污染、瞬时获得分析结果。对多相态多物质多价态共存的复杂液体样品不进行任何改动，并瞬时测定其中一种或多种物质的准确浓度，这对于众多工业行业和污染治理设施对目标物质浓度的及时调控，从而实现污染物削减及产品质量和成本控制，其重要性不言而喻，也是实现绿色工业过程的基本前提。 可以预见，该技术将会在化工、制药、有色、食品等一大批工业行业和废水、废气、废渣治理设施中复杂过程之间，对复杂物质（包括无机物、有机物、微生物等）的浓度进行实时监测、最优调控和风险预报中发挥重要作用。