二維超薄納米材料具有獨特的結構特征，為該類材料的諸多應用提供了可能性。然而，制備不含固體基質(提供支撐的表面或材料)的超薄二維金屬納米材料仍是一項重大挑戰。近日，英國利茲大學的一個研究小組發明了一種新型的二維金納米材料，厚度只有0.47納米，只有兩個原子那么厚。這種二維材料所有的原子都排列在表面，它們被分成上下兩層。
然而，Sunjie Ye和她的團隊制備的并不是世界上最薄的黃金。這項紀錄是由中國科學院的一個課題組創造，他們制備了只有一個原子厚的金納米片。
中國科學院金屬研究所Kui Du等人利用透射電子顯微鏡內的原位脫合金技術，制備了獨立的單原子厚的金薄膜和納米帶。
研究發現，在高能電子束的作用下，金膜具有較強的穩定性。實驗觀察到最小寬度為0.6 nm的單原子厚度的納米帶。理論計算顯示納米帶具有鐵磁性。此外，通過利用單分子層和雙分子層金薄膜的原子分辨率圖像，研究了鍵長與原子配位數之間的線性關系。這項工作為金屬薄膜和納米帶的制備以及獲得具有新物理性能的材料提供了一條途徑。
二維納米金的主要潛在應用之一就是在許多工業過程中作為加速化學反應的催化劑。黃金本身是一種非常有效的催化劑，由于納米薄片非常薄，幾乎每個金原子都參與了催化，這就意味著這一過程將非常高效。基準測試顯示，金納米片的催化效率是傳統工業用金納米片的10倍。研究結果表明，在工業可以通過使用更少量的黃金而獲得同樣的效果。除此之外，二維納米金還可用于開發人工酶，在未來或快速的醫學診斷測試中，這些酶可能成為凈水技術的一部分。由于這種材料本身具有柔性，它甚至還有可能應用于可折疊電子產品。
參考文獻：
Xuelu Wang,Chunyang Wang,Chunjin Chen,Huichao Duan,Kui Du*.Free-standing Monatomic Thick Two-dimensional Gold. Nano Lett. 2019
DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b01494
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b01494
