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單原子層厚度的超薄二維納米材料因比表面積大且暴露大量配位不飽和的表面原子而具有優異的光、電、化學特性等，在催化、光電器件、能源、環境等領域具有重要潛在應用價值。但是，目前的製備方法普遍存在耗時長、產率低、納米片厚度不可控等缺點，制約了二維納米材料特別是單原子層厚度納米片的應用。因此，亟需開發簡單高效的二維納米材料的製備方法。
針對金屬氫氧化物超薄二維納米片宏量製備難題，中國科學院大學劉向峰教授（點擊查看介紹）課題組最近報導了一種宏量製備原子層厚度金屬氫氧化物納米片的新策略——水誘導自剝離法（Water-Induced Self-Exfoliation，WISE），同時揭示了其自剝離機制。該方法不僅實現了超薄納米片的快速、宏量製備，而且綠色環保，無需任何表面活性劑。該方法具有普適性，只要更換不同的前驅體金屬離子，就可以很容易獲得不同金屬氫氧化物的單原子層厚度納米片，以用於不同領域。該成果近期發表在美國化學會The Journal of Physical Chemistry Letters 上，高睿與黃淇同學為文章的共同第一作者。
以上研究工作得到了國家自然科學基金委、北京市自然科學基金委、中科院及中國科學院大學大學等經費資助。
General Water-Induced Self-Exfoliation Strategy for the Ultrafast and Large-Scale Synthesis of Metal Hydroxide Nanosheets
Rui Gao, Qi Huang, Zijian Zeng, Lirong Zheng, Yue Zheng, Zhongbo Hu, Xiangfeng Liu*
J. Phys. Chem. Lett., 2019, 10, 6695-6700, DOI: 10.1021/acs.jpclett.9b02601
導師介紹
劉向峰
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