铜、镍在下一代2D材料开发中发挥着重要作用


铜、镍在下一代2D材料开发中发挥着重要作用


东京理科大学 , 京都工业大学和剑桥大学的研究人员发现 , 通过将两种金属离子溶液混合在一起 , 他们能够增强配位纳米片的结构特性 。
这一发现发表在《先进材料》杂志上的一篇论文中 , 其背后的团队解释说 , 配位纳米片是一类新兴的二维材料 , 在电子设备、电池和催化系统中具有潜在的应用 。 它们由金属离子和有机配体分子组成 , 通过配位键相互连接形成一个框架 。 这些纳米片充当构建块 , 可以混合和匹配以产生各种各样的平面结构 。
据科学家称 , 2013年 , 苯己硫醇(BHT)被发现是配位纳米片中强大的有机配体 。 据观察 , 在改变金属中心中使用的元素后 , 可以创建具有截然不同结构性质的基于BHT的纳米片 。
然而 , 通过基于溶液的工艺合成基于BHT的配位纳米片已被证明具有挑战性 , 因为所得纳米片缺乏结晶度 , 表明形成具有较差取向控制的小晶域 。 这些结构缺陷阻碍了纳米片的性能 , 并限制了研究其结构 - 性能关系的可能性 。
这就是新发展的用武之地 。 在Hiroshi Nishihara的带领下 , 日本和英国的小组研究了通过引入两种金属离子开发的基于BHT的配位纳米片是否可以克服上述挑战 。

为此 , 研究人员通过改变两种金属离子 , 铜和镍在水溶液中的混合比例 , 在液液界面处制备了异金属纳米片薄膜 。 简而言之 , 他们将含有这两种金属离子的水溶液倒入含有BHT前体的有机溶液中 。
令他们惊讶的是 , 他们发现在两相之间的界面处形成了一个新的结构相 , 镍和铜的比例为中间比例 。 而且 , 他们发现这种NiCu2BHT薄膜具有比纯铜和镍薄膜高得多的结晶度 。
Nishihara在一份媒体声明中说\"我们的研究结果表明 , 纳米片以特定方向生长 , 并且具有固定的成分 , NiCu2BHT , 在液液界面处 , 当两个金属离子以适当的比例混合时 。 不同金属离子的这种简单混合产生了具有2D周期性和增强结晶度的独特结构 , 即使在相对较厚的薄膜中也是如此 , 这是非同寻常的 。 ”
最后 , 研究小组分析了导致晶体顺序改善的潜在机制 , 并提出NiCu2BHT薄膜可以自然地将自己排列成双层结构 , 从而释放材料的结构应变 。
【铜、镍在下一代2D材料开发中发挥着重要作用】来源:富宝资讯

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