中空結(jié)構(gòu)材料是一類具有內(nèi)部空腔、殼壁的形貌組成多變的先進(jìn)功能材料.從細(xì)胞到宇宙,中空結(jié)構(gòu)在自然界中無處不在,發(fā)揮著獨(dú)特且非常重要的作用,也為材料的設(shè)計(jì)帶來了靈感.中空結(jié)構(gòu)材料因具有密度低、比表面積大、負(fù)載能力高及殼壁形貌組成數(shù)目可控等特性,使其在能量轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)、催化和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用.然而,隨著該領(lǐng)域的快速發(fā)展,傳統(tǒng)、簡(jiǎn)單的中空結(jié)構(gòu)已無法滿足應(yīng)用的需求.具有更多殼層、更多空腔的復(fù)雜中空多殼層結(jié)構(gòu)（Hollow multishelled structure,HoMS）材料展示出更為豐富的功能和更為廣闊的應(yīng)用前景.發(fā)展中空結(jié)構(gòu)材料的可控制備技術(shù),開發(fā)具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)和多功能的中空結(jié)構(gòu)材料勢(shì)在必行.

基于中空結(jié)構(gòu)材料蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì),為了集中反映近年來國內(nèi)外該領(lǐng)域取得的突出進(jìn)展,我們組織了本期“中空結(jié)構(gòu)材料”專輯.本專輯包括14 篇綜合評(píng)述、5 篇研究論文和1 篇專論,內(nèi)容涵蓋了中空結(jié)構(gòu)材料的可控合成、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與表面調(diào)控策略,及其在儲(chǔ)能電池、電催化、光催化、納米反應(yīng)器、藥物載體和吸波等領(lǐng)域的應(yīng)用研究進(jìn)展.特別是本專輯將中空結(jié)構(gòu)與其它研究熱點(diǎn)相結(jié)合,如介孔的中空結(jié)構(gòu)和MOFs 的中空結(jié)構(gòu)；還拓展到框架結(jié)構(gòu)以及復(fù)雜的HoMS 材料等,力求為讀者呈現(xiàn)該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)與面臨的挑戰(zhàn).希望本專輯能夠?yàn)橹锌战Y(jié)構(gòu)材料以及化學(xué)、材料、能源、催化和生物醫(yī)藥等相關(guān)領(lǐng)域的研究者提供一個(gè)成果傳播、分享與討論的平臺(tái),激發(fā)讀者對(duì)中空結(jié)構(gòu)材料的興趣,吸引更多科研人員參與到這一領(lǐng)域的研究中,推動(dòng)這一新型先進(jìn)功能材料的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究,以促進(jìn)未來更多的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)突破.

非常榮幸作為此專輯的客座編輯,與廣大讀者分享中空結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域的前沿進(jìn)展,以及該領(lǐng)域研究者們的學(xué)術(shù)思想和獨(dú)特見解.在此謹(jǐn)向此專輯的作者、審稿人、編輯團(tuán)隊(duì)以及相關(guān)單位和個(gè)人表示誠摯的感謝！

客座編輯：王丹、殷亞東、余承忠、Andreu Cabot

2022 年12 月

王丹,研究員,博士生導(dǎo)師；1994 年本科畢業(yè)于吉林大學(xué),1997 年獲吉林大學(xué)碩士學(xué)位,2001 年獲日本山梨大學(xué)博士學(xué)位,先后在高知大學(xué)、日本地球環(huán)境產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究機(jī)構(gòu)、京都大學(xué)從事博士后研究,2004 年加入中國科學(xué)院過程工程研究所任研究員.主要從事多功能結(jié)構(gòu)體系的合成化學(xué)研究,主要包括中空多殼層結(jié)構(gòu)(Hollow Multishelled Structure,HoMS)的可控合成,二維碳材料的復(fù)合與摻雜調(diào)控,以及它們?cè)阡囯x子電池、超級(jí)電容器、燃料電池、太陽能電池、催化、氣敏及藥物控釋等領(lǐng)域的應(yīng)用研究.研究成果發(fā)表于Nat.Chem.,Nat.Energy,Nat.Commun.,Nat.Rev.Chem.,Natl.Sci.Rev.,Chem,J.Am.Chem.Soc.,Angew.Chem.Int.Ed.,Adv.Mater.,Energy Environ.Sci.,Adv.Sci.,ACS Nano,Chem.Soc.Rev.,Acc.Chem.Res.等期刊,獲發(fā)明專利授權(quán)29 項(xiàng).科研成果榮獲2018 年度中國顆粒學(xué)會(huì)自然科學(xué)一等獎(jiǎng),2015 年度北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)等.2013 年獲國家杰出青年科學(xué)基金資助.2014 年當(dāng)選英國皇家化學(xué)會(huì)會(huì)士,入選科技部“中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才”,并榮獲中國顆粒學(xué)會(huì)-贏創(chuàng)顆粒學(xué)創(chuàng)新獎(jiǎng),2016 年入選國家“萬人計(jì)劃”領(lǐng)軍人才,2018 年入選享受國務(wù)院特殊津貼專家.現(xiàn)任《高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報(bào)》、Chem.Res.Chinese U.執(zhí)行主編,Mater.Chem.Front.副主編,Energy Environ.Sci.,Adv.Sci.,Adv.Mater.Interface 和Matter 等期刊顧問委員,《科學(xué)通報(bào)》、《化學(xué)學(xué)報(bào)》和Mater.Res.Innov.等期刊編委.

Prof.Yadong Yin received his Ph.D.in 2002 from the University of Washington,Seattle,by working with Prof.Younan Xia.In 2003 he became a postdoctoral fellow at the University of California,Berkeley,under the supervision of Prof.A.Paul Alivisatos,and then a staff scientist at Lawrence Berkeley National Laboratory in 2005.He joined the Department of Chemistry,University of California,Riverside in 2006,and became a Full Professor in 2014.He is a recipient of the Cottrell Scholar Award(2009),DuPont Young Professor Grant(2010),3M Nontenured Faculty Grant(2010),NSF CAREER award(2010),NML Researcher Award(2016),MRS Fellow(2020),and Langmuir Lectureship Award(2022).Being recognized as one of the world's most highly cited researchers by Clarivate Analytics from 2014 to 2021,he is currently an associate editor of the Journal of Materials Chemistry C and Materials Advances,and serves on the editorial board of many journals,including Advanced Functional Materials,Science China Materials,Research,Nano Letters,and Chemical Reviews.

余承忠,教授,博士生導(dǎo)師.1986～1993 年就讀于華東師范大學(xué),獲碩士學(xué)位.2002 年獲復(fù)旦大學(xué)博士學(xué)位.先后任復(fù)旦大學(xué)教授,澳大利亞昆士蘭大學(xué)教授,華東師范大學(xué)教授.曾任國際介觀材料研究會(huì)副主席.長期致力于功能化納米材料的設(shè)計(jì)、合成與性能研究工作,取得了一系列研究成果.已發(fā)表科研論文超過360 篇,包括J.Am.Chem.Soc.,Angew.Chem.,Adv.Mater.等,被引用次數(shù)超過28,000 余次,H-index 為87(Google Scholar).應(yīng)邀在Nat.Rev.Mater.,Accounts Chem.Res.,Coordination Chemistry Review,Nano Today,Angew.Chem.,Adv.Mater.等期刊發(fā)表綜述文章.先后獲得中澳大利亞科學(xué)院的“Le Févre Memorial Prize”、ARC Future Fellowship、中國化學(xué)會(huì)“青年科技獎(jiǎng)”、中國化學(xué)會(huì)“巴斯夫公司青年知識(shí)創(chuàng)新獎(jiǎng)”、中國硅酸鹽學(xué)會(huì)“青年科技獎(jiǎng)”、教育部“新世紀(jì)人才”計(jì)劃和國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)(排名第三)等多項(xiàng)學(xué)術(shù)獎(jiǎng)勵(lì).擔(dān)任National Science Review,Microporous and Mesoporous Materials 等期刊編委.

Andreu Cabot is ICREA Research Professor at the Catalonia Institute for Energy Research(IREC),Spain.He received his PhD from the University of Barcelona in 2003.From 2004 to 2007,he worked as a postdoctoral researcher in Prof.A.Paul Alivisatos group at the University of California at Berkeley and the Lawrence Berkeley National Laboratory.His main research interests include the design and engineering of nanoparticles and nanomaterials,the characterization of their functional properties,their use for the manufacturing of scaffolds and electrodes using 3D printing technologies,and their application in energy conversion and storage.He has published close to 300 scientific articles and is a co-author of 5 patents.