新華社北京4月22日電瑞典林雪平大學(xué)研究人員近日在英國《自然·合成》雜志上報道，他們已成功制備出只有單原子層厚度的金片。這種與石墨烯結(jié)構(gòu)相似的二維材料被稱為“金烯”，在傳感、催化等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用。

石墨烯是第一個被發(fā)現(xiàn)在室溫下穩(wěn)定的單原子厚度的二維材料。它具有獨特的光學(xué)、電學(xué)、機械等性能，在材料科學(xué)、能源、生物醫(yī)學(xué)和藥物輸送等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。價值。自2004年科學(xué)家首次通過剝離石墨獲得石墨烯以來，二維材料已成為材料科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點之一。

到目前為止，科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)百種具有單原子層結(jié)構(gòu)的二維材料，但制造單原子層金屬片特別困難，因為金屬原子往往會聚集在一起形成納米顆粒。之前的研究團隊已經(jīng)成功地將單原子厚度的錫和鉛粘附到其他物質(zhì)上。研究人員還制造了夾在其他材料之間的單原子層金片和含有多個原子層的金片，但制備真正獨立且穩(wěn)定存在的單原子厚二維金屬材料仍然是一個挑戰(zhàn)。

在最新研究中，林雪平大學(xué)研究團隊首先使用一種名為碳化鈦硅的陶瓷材料來制備碳化鈦金。碳化鈦硅具有特殊的層狀結(jié)構(gòu)，包括碳化鈦層和夾在其間的單原子厚硅層。研究人員在碳化鈦硅表面涂上金，并將其暴露在高溫下。他們發(fā)現(xiàn)金原子可以與硅原子交換位置，形成含有單原子厚金夾層的金碳化鈦。

接下來，研究人員使用堿性鐵氰化鉀溶液蝕刻掉碳化鈦層，釋放出獨立的單原子層金片，其寬度達100納米，厚度估計約為最薄商業(yè)金箔的四百倍目前可用。一。研究人員還在蝕刻過程中添加了表面活性劑，在金色薄片和周圍液體之間形成保護屏障，防止金色薄片粘附。

研究人員表示，該制備路線是一種簡單的化學(xué)方法，適合大規(guī)模生產(chǎn)。下一步，研究團隊將重點改進從溶液中過濾出“金”片的方法，并嘗試制備更大尺寸的“金”片。他們還將探索該方法是否可用于制備其他常用作催化劑的金屬（例如銥、鉑和鈀）的二維薄片。

來源：新華社