搜索热:钢铁行业 2
扫一扫 加微信
首页 > 科研探索 > 科学研究 > 消息正文
首页 > 科研探索 > 科学研究 > 消息正文
超薄金属片:中国科学家成功合成金属铑纳米片层
发布:lee_9124   时间:2015/7/15 12:02:33   阅读:1564 
分享到新浪微博 分享到腾讯微博 分享到人人网 分享到 Google Reader 分享到百度搜藏分享到Twitter

由于金属具有密堆积的晶体结构,使得二维的纳米尺度下的金属片难以生成。近期中国科研人员成功制备出了超薄的金属铑纳米片,该方法有望推广到更多的金属纳米片的生长中去。随着像石墨烯等厚度仅为原子尺度材料的出现,二维材料在诸如超薄电容、电池及高效催化剂等柔性电子器件中的探索和应用也越来越多。与石墨烯等其他具有层状结构的材料不同,金属材料易于形成紧密堆积的三维结构,不利于单层原子生长,因而很难生成超薄的金属纳米片。近期,中国的研究人员利用一氧化碳限定技术,已经成功地制备出了金属铑(Rh)的超薄纳米片层,其厚度小于1纳米,且区域可控。

这一方法与该研究组此前用来生成金属钯纳米片的方法相似。首先,将醋酸铑(II)和聚乙烯吡咯烷酮融入N,N-二甲基甲酰胺中,再加压通入CO,随后加热到150°C,并保温数小时,而在此期间金属铑纳米片层便生成了。在生长的初级阶段,当温度达到150°C时,多重羰基化铑团簇形成,其直径为1-2纳米。这些团簇聚集起来形成纳米片,降低了表面能。

制得的纳米片具有大小一致的平行四边形形状,仍具有fcc晶体结构,仅在(111)晶面沉积了3-5层。单个纳米片的平均厚度为0.9纳米,但已发现2-5个单个纳米片可以以0.5纳米的距离“聚集”在一起。

CO强烈地吸附在(111)晶面上,阻止了更多的羰基化铑团簇在这一晶面吸附,阻止其沿[111]晶向生长,限制了金属铑三维结构的形成。改变通入的CO气体压力,可以生成不同尺寸的纳米片。使用0.5个、1个、1.5个和 2个标准大气压可分别得到长边边长为500、800、 1000 和1300纳米的平行四边形;但长宽比在不同压力下是相同的。

聚乙烯吡咯烷酮起到了表面活性剂的作用,同时在合成过程中,它像帽子似的保护了纳米片,从而防止较早生成的纳米片被覆盖。这样的“带帽”是增强了还是降低了其催化活性还存在争议。而对金属铑纳米片,在蒽(一种多环芳香烃)的选择性加氢试验中“无帽”的纳米片表现出了最高的催化活性。

有关金属纳米片生长的机制同样可应用于除了铑和钯以外的其他金属。这不仅能使金属纳米片可靠且可控的生长,同时也使关于表面限制对于表面活性在各种反应中的影响的研究有启发性意义。


来源: 材料人网
 
相关信息
   标题 相关频次
 工程师发现适用各种纳米金属玻璃(非晶)材料制备的方法
 2
 金属所纳米孪晶金属形变机制的定量电子显微学研究获进展
 2
  “微梳理”有效提高碳纳米管性质
 1
 #国内材料周报#水体富营养化?纳米材料来解决!
 1
 #纳米周报# 刷新单分子二极管的最高纪录
 1
 #纳米周报#神奇!石墨烯竟然和大脑碰出“爱情火花”?
 1
 #纳米周报#新声学技术——纳米材料结构研究的福音
 1
 #纳米周报#源头治理:从光源控制光噪
 1
 #新能源周报#太阳能电池与锂离子电池强强新组合
 1
 #一周国内材料科研#四氧化三铁纳米粒子复合材料助力肿瘤化疗评效
 1
 “白石墨烯”纳米管可以用来降温智能手机
 1
 “刚柔并济”,金属艺术创作竟会如此之美
 1
 “立方芳香性金属簇合物”研究获得重大突破
 1
 “青年千人” 朱嘉:微纳结构材料的探路者
 1
 《自然》《科学》一周(4.20-4.26)材料科学前沿要闻一览
 1
 3.15技术快讯:世界最轻金属材料,中国自主研制水陆两栖飞机
 1
 3万元/克还不一定买到的氮化硼纳米管有望量产
 1
 Acta Mater.:“鱼”与“熊掌”兼得的多级纳米孪晶材料
 1
 Adv. Mater. : 微米尺度金属结构的增材制造技术
 1
 GB/T 229-2007金属材料夏比摆锤冲击试验方法简介
 1
 MagicLeap开辟新路径:光弯曲纳米材料
 1
 Nat.Commun:利用纳米尺度的力学不稳定性实现超低刚度金属
 1
 爱尔兰研究人员在纳米材料结构分析领域取得突破
 1
 安捷伦科技公司授予加州大学圣塔芭芭拉分校环境研究人员Arturo Keller 博士“思想领袖奖”
 1
 澳开发出世界首个多态存储器
 1
 比防弹衣材料更强的缠结型纳米纤维结构
 1
 比钢还硬,丰田想用木浆代替金属做车身原材料
 1
 比空气还轻?超强碳纳米弹性材料问世
 1
 壁纸也能净化空气?负离子壁纸为室内健康提供保障
 1
 便携式纤维制备为我们带来无限可能
 1
 薄板材料拉伸试验结果的不确定度评估
 1
 材料前沿最新综述精选(2017年8月第4周)
 1
 材料前沿最新综述精选(2017年9月第1周)
 1
 材料人一定要知道的设计技巧:金属篇
 1
 材料也可以很艺术(超多美图)
 1
 层状纳米粒子将不可见近红外光转换为更高能量
 1
 差示扫描量热法在金属材料中的应用
 1
 长春应化所发明钯纳米薄膜和钯/铂纳米薄膜制备方法
 1
 常温常压下首次实现用激光制冷液体
 1
 常温下导电率100%的Stanene新材料诞生
 1
 超薄压电材料制备成功 厚度仅2-3纳米
 1
 超高温金属防氧化涂料助力航天事业
 1
 超黑变色材料可将光线变成任何颜色
 1
 超声振动辅助磨削对纳米ZrO2陶瓷表面残余应力的影响
 1
 充电几秒钟通话数小时 新型纳米材料可让手机速充
 1
 传感器像素尺寸破极限仅五十纳米
 1
 纯铁的理论剪切强度获实验证实
 1
 从钢铁向轻质复合材料转变 造船业正经历变革
 1
 岛津再推金属材料元素分析检测解决方案
 1
 低成本生产金属纳米颗粒的新型反应器
 1