作者:张佳欣 来源:科技日报 发布时间:2024/4/18 15:05:52
选择字号:
单原子层薄金片首次制成

 


林雪平大学薄膜物理学教授拉尔斯·霍特曼和材料设计部研究员顺柏屋。图片来源:美国科学促进会网站

科学家首次成功制造出只有单原子层厚度的金片。这种材料被称为“Goldene”。瑞典林雪平大学的研究人员称,这赋予了黄金新的特性,使其可应用于二氧化碳转化、制氢和生产高附加值化学品等领域。研究结果发表在16日出版的《自然·合成》杂志上。

长期以来,科学家一直试图制造单原子厚度的薄金片,但由于金容易结块而屡次失败。此次,为了制造Goldene,研究人员使用了一种三维基础材料,在钛层和碳层之间嵌入金。

在制造基础材料时,研究人员最初使用的是一种名为碳化硅钛的导电陶瓷,其中的硅呈薄层状。他们的想法是在这种材料上镀金,以形成一个接触点。但当他们将组件暴露在高温下时,基材内部的硅层被金所取代。

林雪平大学薄膜物理学教授拉尔斯·霍特曼介绍称,这种现象被称为插层。而研究人员发现的是碳化钛金。几年来,他们一直在研究碳化钛金,却不知道金是如何剥离或淘洗出来的。

一次偶然的机会,研究人员发现了一种在日本锻造工艺中使用了100多年的方法。该方法可以蚀刻掉残留的碳并改变钢的颜色,其使用的是“村上试剂”。

研究人员尝试了不同浓度的村上试剂和不同的蚀刻时间。蚀刻必须在黑暗中进行,因为当试剂被光线照射时,会在反应中生成氰化物,并溶解黄金。最后一步是稳定金片。为了防止暴露的二维薄片卷曲,他们添加了表面活性剂。

溶液中的金薄片有点像牛奶中的玉米片。研究人员使用一种“筛子”收集黄金,并用电子显微镜进行检查,最终确定了实验成功。

Goldene的新性质源自金在二维时有两个自由键。因此,未来的应用领域可能包括二氧化碳转化、制氢催化、高附加值化学品的选择性生产、氢气生产、水净化、通信等。

 
特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
相关新闻 相关论文

图片新闻
冰表面长啥样?原子级分辨图像揭晓答案 北方中纬高频雷达网发布首批科学探测结果
“双星计划”:开启中国空间科学新纪元 河西走廊内陆河出山径流研究揭示新趋势
>>更多
 
一周新闻排行
 
编辑部推荐博文