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(guó)《自然·合成》雜志上報(bào)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(chēng)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(gè)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(dú)特的光學(xué)、電學(xué)、機(jī)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(jià)值。自2004年科學(xué)家首次通過(guò)剝離石墨獲得石墨烯以來(lái)，二維材料已成為材料科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)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?yàn)榻饘僭油鶗?huì)聚集在一起形成納米顆粒。之前的研究團(tuán)隊(duì)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(gè)原子層的金片，但制備真正獨(dú)立且穩(wěn)定存在的單原子厚二維金屬材料仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。

在最新研究中，林雪平大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)首先使用一種名為碳化鈦硅的陶瓷材料來(lái)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(lái)，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(dú)立的單原子層金片，其寬度達(dá)100納米，厚度估計(jì)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(guò)程中添加了表面活性劑，在金色薄片和周?chē)后w之間形成保護(hù)屏障，防止金色薄片粘附。

研究人員表示，該制備路線(xiàn)是一種簡(jiǎn)單的化學(xué)方法，適合大規(guī)模生產(chǎn)。下一步，研究團(tuán)隊(duì)將重點(diǎn)改進(jìn)從溶液中過(guò)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。 （超過(guò)）