制作二维纳米材料的新解法

制作二维纳米材料的新解法

二维 (2D) 纳米材料已通过溶解层状材料在液体中,根据伦敦大学学院领导的新研究,得到了来自英国布里斯托尔大学的科学家。

液体可以用于应用二维纳米材料大面积和低成本,使各种重要的未来应用。

二维纳米材料,如石墨烯,有可能彻底改变技术通过他们非凡的物理特性,但其翻译成真实世界的应用程序一直限制制造和操纵二维纳米材料在工业规模上的挑战。

新的方法,今天发表在自然化学,许多二维纳米材料单层方式产生的可扩展。研究人员利用该方法对种类繁多的材料,包括那些与半导体和热电特性,创建可以使用的二维材料在太阳能电池或车削浪费热能转化为电能,例如。

研究主任克里斯 · 霍华德博士 (UCL 物理学和天文学),说:”二维纳米材料具有优异的性能和独特的大小,从而表明它们可用于一切从电池到智能纺织品的电脑显示器。

“许多的制作与应用二维纳米材料的方法很难伸缩或会损害其材质,但我们成功地解决这些问题。希望我们新的过程将帮助我们在未来实现的二维纳米材料潜力。

研究中,由英国皇家工程学院的工程和物理科学研究理事会资助科学家插入正电荷的锂、 钾离子之间的不同材料包括铋 bi2te3、 二硫化钼 (MoS2) 和二硫化钛 (TiS2),给予每一层的负电荷和创建图层 ‘ 蜗材料盐 ‘。

这些分层的素材盐,然后轻轻地溶解于选定的溶剂没有使用化学反应或搅拌。这给出了二维纳米材料表具有相同的形状为起始原料,但带有负电荷的解决方案。

科学家们分析解决方案使用原子力显微镜和透射电子显微镜来调查的结构和厚度的二维纳米材料的内容。他们发现层状的材料溶解成小床单的清洁、 无损、 单一层,隔离解决方案中。

从 UCL、 布里斯托尔大学、 剑桥大学石墨烯中心和洛桑高等理工学院旁人的情况下去,团队就能够表明,甚至二维纳米材料单,包括数以百万计的原子,取得了稳定的解决方案,而不是悬浮液。

打破这些二维材料分析的地面进行博士奥利弗 · 佩顿和博士伦皮科商人合资学校的工程和界面分析中心在布里斯托尔大学物理学院之间的联合。

使用高速原子力显微镜他们得以与统计了前所未有的信心和速度测量的层厚度和 2D 片地区分布。

这些测量关键的新的生产过程的优化,可以提供优秀的路线走向规模大质量保证,粗化的这些令人兴奋的新材料生产的必要条件。

奥利弗 · 佩顿博士说:”我们的仪器是最快的 3d 超分辨率显微镜在世界和数以万计的这些纳米级 2d 片一次 — — 一些常规扫描探针显微镜那些简单的措施,使我们太慢而无法实现。

“我们的测量准确度明显高于竞争对手的技术,帮助团队完善这个令人兴奋的新的制造过程。

第一作者,帕特里克 · 卡伦博士 (伦敦大学学院化学工程) 说:”我们没指望这样的二维纳米材料范围时我们只需添加溶剂到盐形成解决方案 — — 层状材料盐大但溶入液体类似于表盐在水中。这一事实他们形成液体以及他们的负电荷,使他们容易操作和使用上规模较大、 是科学有趣,但也与很多行业有关。

“我们已经证明他们可以涂在表面,并在晒干,可以自行组合成不同的平铺形状时,还没有见过。他们也可以在很多同样的黄金用于板金属表面电镀。我们期待到制作不同二维纳米材料使用我们的流程和试穿出在不同的应用程序正如附近无休止的可能性”。

UCL 业务 PLC (UCLB),UCL 的技术商业化公司已经申请了专利这项研究,将支持的商业化进程。

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