1. Science:鎢氧簇光催化劑對烷烴和烯烴的Michael加成反應(yīng)
對氣態(tài)烷烴分子的直接活化在化學(xué)領(lǐng)域中有較高難度,這是由于這種分子本身具有較大的惰性,同時C(sp3)-H鍵的斷裂需要苛刻的反應(yīng)條件,阻礙了其在有機(jī)合成化學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。荷蘭埃因霍溫科技大學(xué)Timothy No?l等最近通過廉價的鎢基光催化劑,通過較溫和的反應(yīng)條件,實現(xiàn)了將甲烷、乙烷、丙烷、異丁烷中的C(sp3)-H鍵在室溫中活化,并且對應(yīng)的碳中心自由基分子能夠通過Michael加成反應(yīng)接收體進(jìn)行反應(yīng),生成對應(yīng)的氫烷基化產(chǎn)物,該方法學(xué)有較高的產(chǎn)率和較好的反應(yīng)選擇性。1)反應(yīng)優(yōu)化和底物拓展。通過烷烴和烯烴作為反應(yīng)物,在365 nm LED紫外光照條件和TBADT鎢氧簇光催化劑中和CH3CN/H2O溶劑中進(jìn)行流動相反應(yīng),實現(xiàn)了對烯烴的氫烷基化反應(yīng)。反應(yīng)中的烯烴主要為雙氰基修飾的苯乙烯及其衍生物分子。對異丁烷(C-H鍵切斷能96.5 kcal/mol)的反應(yīng)顯示對多種雙氰基修飾的苯乙烯有高于82 %的產(chǎn)率;對丙烷(C-H鍵切斷能99 kcal/mol)的反應(yīng)顯示對多種雙氰基修飾的苯乙烯有高于78 %的產(chǎn)率;對乙烷(C-H鍵切斷能101 kcal/mol)的反應(yīng)顯示對多種雙氰基修飾的苯乙烯有高于66 %的產(chǎn)率;對甲烷(C-H鍵切斷能105 kcal/mol)的反應(yīng)顯示對多種雙氰基修飾的苯乙烯有高于38 %的產(chǎn)率。此外,作者還對多種丙烯酸酯衍生物分子的反應(yīng)活性進(jìn)行測試,同樣具有一定的反應(yīng)活性。2)反應(yīng)機(jī)理。[W10O32]4-在紫外光激發(fā)中生成激發(fā)態(tài),隨后將烷烴分子捕獲,通過氫原子轉(zhuǎn)移反應(yīng)生成對應(yīng)的烷基自由基,同時[W10O32]4-光催化劑轉(zhuǎn)化為H+[W10O32]5-,隨后加成到烯烴分子上,生成烯烴烷基化的自由基,并通過重新將H+[W10O32]5-中的H奪取(hydrogen back-donation),生成加成產(chǎn)物分子。作者發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)中在流動相中進(jìn)行才能很好的反應(yīng),與之相比在高壓條件中進(jìn)行的非流動相反應(yīng)只有痕量產(chǎn)物生成。
Gabriele Laudadio, et al. C(sp3)–H functionalizations of light hydrocarbons using decatungstate photocatalysis in flow, Science 2020DOI:10.1126/science.abb4688https://science.sciencemag.org/content/369/6499/92
2. Science:哌啶基離子有機(jī)分子改善甲脒-銫鈣鈦礦電池性能
工作壽命問題長期以來都是有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦太陽能電池中關(guān)鍵性參數(shù),牛津大學(xué)Yen-Hung Lin,Henry J. Snaith等展示了一種高彈性的正-本征陰性鈣鈦礦太陽能電池,通過將哌啶基(piperidinium-based)烷基陽離子-硼氟酸陰離子組成的離子化合物引入甲脒-銫和鹵化鉛組成的鈣鈦礦材料中,實現(xiàn)了對能帶結(jié)構(gòu)的改變。通過對能帶結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控,將其用于鈣鈦礦/硅疊層太陽能電池的構(gòu)建。這種哌啶添加分子有效的改善了開路電壓和電池效率,并且抑制了鈣鈦礦的組分轉(zhuǎn)變?yōu)殡s質(zhì)相、在電池老化實驗中展示了遏制pinhole生成。通過nanoSIMS(納米尺度二次離子質(zhì)譜測試)對哌啶離子化合物在鈣鈦礦中的作用進(jìn)行研究,結(jié)果顯示大部分的[BMP]+[BF4]-離子化合物分子在鈣鈦礦晶域邊緣聚集,少量離子化合物滲透到Cs0.17FA0.83Pb(I0.77Br0.23)3鈣鈦礦薄膜中。>1000 h的長時間工作后,電池的開路電壓能保持在1.2 V附近。通過在大氣氣氛中進(jìn)行測試,結(jié)果顯示未封裝電池和封裝后的電池分別在60 ℃和85 ℃中進(jìn)行1010 h和1200 h連續(xù)測試,保持了80 %和95 %的性能。Yen-Hung Lin, et al. A piperidinium salt stabilizes efficient metal-halide perovskite solar cells,Science 2020
DOI:10.1126/science.aba1628https://science.sciencemag.org/content/369/6499/96
3. Science:表面修飾MXene調(diào)控出超導(dǎo)性質(zhì)
二維過度金屬碳化物(MXenes)的表面官能團(tuán)化學(xué)轉(zhuǎn)化為這種功能材料的設(shè)計和應(yīng)用打開了新的大門,芝加哥大學(xué)Dmitri V. Talapin等報道了通過molten無機(jī)鹽將表面官能團(tuán)進(jìn)行消除、或安裝新型官能團(tuán),實現(xiàn)了在MXenes表面修飾O, NH, S, Cl, Br, Se, Te端基,此外能通過消除官能團(tuán)獲得沒有端基修飾的MXenes。這些不同結(jié)構(gòu)MXenes材料展現(xiàn)了獨特的結(jié)構(gòu)和電子學(xué)性質(zhì)。比如,界面上的官能團(tuán)能夠?qū)Xene晶格中相鄰原子距離進(jìn)行調(diào)控,Tin+1Cn(n=1, 2)端基上Te2-修飾后,距離變大,產(chǎn)生了>18 %的界面晶格擴(kuò)展。Nb2C型MXenes在界面上修飾官能團(tuán)后,展現(xiàn)了一定的超導(dǎo)現(xiàn)象。1)界面修飾方法。Ti3AlC2 MAX通過在molten ZnCl2和其他種類的Lewis molten鹽中于高于500 ℃中處理,實現(xiàn)了端基Cl修飾的Ti3C2Cl2型MXene。通過CdBr2進(jìn)行處理,實現(xiàn)了端基Br修飾的Ti3C2Br2和Ti2CBr2等。通過對表面Br端基化的材料能夠進(jìn)一步反應(yīng),得到其他種類端基MXenes物種。比如,當(dāng)Ti3C2Cl2和Ti3C2Br2分別和Li2Se,Li2O,NaNH2反應(yīng),分別得到Ti3C2Cl2,Ti3C2O,Ti3C2(NH)。2)在Nb2C相應(yīng)的材料中的低溫區(qū)域發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)現(xiàn)象,Nb2CS2(Tc~6.4 K),Nb2CSe2(Tc~4.5 K),Nb2C(NH)(Tc~7.1 K),同時Nb2COx未顯示超導(dǎo)現(xiàn)象。作者認(rèn)為表面修飾作用通過對晶格軸應(yīng)力調(diào)控、聲子頻率、電子-聲子耦合強(qiáng)度調(diào)控了MXene材料的超導(dǎo)性質(zhì)。
Vladislav Kamysbayev, et al. Covalent surface modifications and superconductivity of two-dimensional metal carbide MXenesDOI:10.1126/science.aba8311https://science.sciencemag.org/content/early/2020/07/01/science.aba8311
4. Nature Commun.:表層硒和內(nèi)層鈷的共約束以促進(jìn)MoS2析氫
由于缺乏高效、廉價的電催化劑,嚴(yán)重阻礙了電化學(xué)析氫反應(yīng)(HER)的大規(guī)模應(yīng)用。MoS2作為一種低成本的候選電催化劑,其催化性能較差。近日,廈門大學(xué)鄧德會研究員報道了利用其三層結(jié)構(gòu),合成了一種表面硒內(nèi)層鈷共約束的MoS2納米泡沫催化劑,其超高的大電流密度下的HER活性超過了以往報道的所有雜原子摻雜的MoS2。1)研究人員在MoS2中引入與S屬于同一基團(tuán)的硒對其邊緣性質(zhì)進(jìn)行改性。以(NH4)6Mo7O24?4H2O、CS2和硒粉為原料,采用一鍋溶劑熱法合成了一系列不同Se含量的Se摻雜MoS2納米泡沫(Se-MoS2-NF)。以單分散二氧化硅納米球為模板制備了其泡沫狀形貌。2)SEM和TEM圖像顯示,Se-MoS2-NF具有納米泡沫形貌,具有豐富的球形空洞(平均孔徑~100 nm),這將有利于反應(yīng)物的傳質(zhì),以獲得更多的催化劑活性中心。此外,對Se-MoS2-NF樣品進(jìn)行了全面的光譜表征,研究了Se原子的幾何分布和電子態(tài)。EDX分析表明,Mo、S和Se元素均勻分布在納米泡沫骨架中。此外,XRD以及XANES分析結(jié)果表明,Se原子是共價摻雜到MoS2晶格中的,而不是形成MoSe2的新相或吸附在表面上。3)用Co原子取代Mo可以有效地活化相鄰的S原子,顯著改善其在MoS2基面的性能。為了結(jié)合Co摻雜的活化效應(yīng)和Se摻雜對HER活性的增強(qiáng)作用,研究人員設(shè)計了一系列Co/Se共摻雜MoS2納米泡沫材料(Co/Se-MoS2-NF)。4)與商用Pt/C催化劑相比,在1000 mA cm-2的大電流密度下,382 mV的過電位比671 mV的過電位要低得多,并且可以穩(wěn)定地維持360 h而不會衰減。5)第一性原理計算表明,內(nèi)層受限的鈷原子激發(fā)相鄰的硫原子,而表面受限的硒原子可穩(wěn)定結(jié)構(gòu),這使得大量的面內(nèi)和邊緣活性位的產(chǎn)生并可以優(yōu)化吸氫活性。這一策略為開發(fā)工業(yè)用MoS2基催化劑提供了一條可行的途徑。Zheng, Z., Yu, L., Gao, M. et al. Boosting hydrogen evolution on MoS2 via co-confining selenium in surface and cobalt in inner layer. Nat Commun 11, 3315 (2020)
DOI:10.1038/s41467-020-17199-0https://doi.org/10.1038/s41467-020-17199-0
5. Chem: 納米級尺度下應(yīng)變誘導(dǎo)的電催化腐蝕動力學(xué)
電催化過程中(例如氧還原反應(yīng)(ORR))納米顆粒的腐蝕在納米級發(fā)生,對于催化劑的穩(wěn)定性至關(guān)重要。在之前的工作中,使用原位LC透射電子顯微鏡(LCTEM),研究了鈀@鉑(Pd@Pt)立方核殼納米粒子的腐蝕。該過程從對角和平臺外部缺陷的初始蝕刻開始。隨著腐蝕向內(nèi)發(fā)展,局部曲率在決定Pd在納米顆粒內(nèi)部溶解速度方面起著重要作用。然而,為了提高催化劑的穩(wěn)定性,控制在腐蝕過程中動態(tài)變化的局部曲率是具有挑戰(zhàn)性的。有鑒于此,上海交通大學(xué)鄔劍波研究員、加利福尼亞大學(xué)的Xiaoqing Pan和浙江大學(xué)張輝副教授等人,使用液池(LC)透射電子顯微鏡(TEM),實時研究了鈀@鉑(Pd@Pt)核殼八面體的腐蝕過程,并揭示了靜態(tài)局部應(yīng)變和曲率可以協(xié)同控制納米級腐蝕動力學(xué)。1)為揭示原子結(jié)構(gòu)與局部曲率相互作用如何影響腐蝕動力學(xué)的機(jī)理,進(jìn)行了原位LC-TEM研究,研究了Pd@Pt核殼八面體納米粒子的腐蝕情況,Pd@Pt納米粒子是對ORR最具活性的電催化劑之一。2)具體地說,在具有拉伸應(yīng)變和高局部曲率的位置,腐蝕過程要快得多。密度泛函理論(DFT)計算表明,Pd納米晶體的溶解電勢隨應(yīng)變的增加而降低。同時,Pd原子在拉伸應(yīng)變作用下比在壓縮應(yīng)變作用下更容易腐蝕。3)憑借對納米級腐蝕機(jī)理的這些見解,隨后設(shè)計并合成了具有更小應(yīng)變的納米顆粒,并且在原子層圖像中也沒有表層的位錯或缺陷,這些納米顆粒在原位LC研究和非原位ORR穩(wěn)定性測試中均顯示出更高的耐久性。
Fenglei Shi et al. Strain-Induced Corrosion Kinetics at Nanoscale Are Revealed in Liquid: Enabling Control of Corrosion Dynamics of Electrocatalysis. Chem, 2020.DOI: 10.1016/j.chempr.2020.06.004https://doi.org/10.1016/j.chempr.2020.06.004
6. Matter: CVD法制備高導(dǎo)電率的多孔石墨烯泡沫薄膜
石墨烯泡沫具有柔韌性好、比表面積大、密度低等特點。由還原氧化石墨烯薄片組成的泡沫通常具有“適度”的導(dǎo)電性,而由化學(xué)氣相沉積(CVD)生長在鎳泡沫上的泡沫具有非常大的孔徑,約為500μm。有鑒于此,韓國基礎(chǔ)科學(xué)研究所的Rodney S. Ruoff教授等人,用電化學(xué)方法在銅箔上生成了多孔鎳薄膜,對所生成的多孔銅/鎳薄膜進(jìn)行退火后,通過CVD生長多孔石墨烯泡沫,該薄膜具有非常廣泛的孔徑分布,電導(dǎo)率高。1)多孔Cu/Ni箔是通過將Ni電鍍在Cu箔上制成的,并用作多孔石墨烯泡沫化學(xué)氣相沉積生長的模板。石墨烯泡沫的壁厚為2 - 5層石墨烯,相互連接形成低密度多孔網(wǎng)絡(luò),孔隙大小分布廣泛,電導(dǎo)率高。2)這些高孔隙率的石墨烯泡沫具有很高的導(dǎo)電性,并表現(xiàn)出優(yōu)良的電磁干擾(EMI)屏蔽和快速有機(jī)溶劑吸附性能。3)與先前研究的電磁干擾(EMI)屏蔽材料進(jìn)行比較表明,這種石墨烯泡沫是最好的EMI屏蔽材料之一。其特定的EMI屏蔽效果(> 720 dB cm3 g-1)優(yōu)于大多數(shù)其他材料。這種石墨烯泡沫對各種有機(jī)溶劑和油具有較大的吸收能力,并能在數(shù)秒內(nèi)吸附。總之,該工作提出的策略可以大規(guī)模生產(chǎn)含有少量石墨烯壁的泡沫,這種泡沫在催化劑的支撐結(jié)構(gòu)、電能存儲和電磁干擾屏蔽等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景,同時也為其他三維多孔結(jié)構(gòu)制備提供了一種新的思路。Ming Huang et al. CVD Growth of Porous Graphene Foam in Film Form. Matter, 2020.
DOI: 10.1016/j.matt.2020.06.012https://doi.org/10.1016/j.matt.2020.06.012
7. EES:具有增強(qiáng)π-π堆積作用的芳香族有機(jī)分子晶體用于超快鋅離子存儲
水系鋅電池在日常快速儲能方面具有廣闊的應(yīng)用前景,但由于鋅離子電池的倍率性能較差、容量較低,特別是在實際的較大質(zhì)量負(fù)載(>10 mg/cm2)條件下,嚴(yán)重限制了鋅離子電池的商業(yè)化。近日,中山大學(xué)盧錫洪教授報道了一種芳香族有機(jī)分子晶體3,4,9,10-芘四羧酸二酐,通過增強(qiáng)π-π堆積相互作用來促進(jìn)其離子遷移動力學(xué),以作為鋅離子的超高速主體。1)具有強(qiáng)π-π堆積相互作用的互連層狀結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)快速的電子傳輸,而一維離子隧道為快速的離子傳輸提供了通道。2)采用這種主體材料的鋅電池表現(xiàn)出高倍率容量(62.6%的容量保持在1.6 C到260.4 C)、高功率密度(14.8 kW kg-1)和高質(zhì)量負(fù)載下的高儲能容量(83.6%的容量保持在2.5 mg cm-2到12.3 mg cm-2),為實現(xiàn)面向?qū)嶋H應(yīng)用的超高速鋅離子存儲的主體材料設(shè)計提供了新策略。Haozhe Zhang, et al, Aromatic Organic Molecular Crystal with Enhanced π-π Stacking Interaction for Ultrafast Zn-Ion Storage, Energy Environ. Sci., 2020
https://doi.org/10.1039/D0EE01723J
8. Angew:熒光探針通過Mislow-Evans重排反應(yīng)用于對過氧化氫進(jìn)行實時成像
過氧化氫(H2O2)在傷口愈合、細(xì)胞凋亡和炎癥等生物學(xué)過程中發(fā)揮重要的作用。H2O2已經(jīng)用蛋白質(zhì)或小分子探針進(jìn)行了熒光成像。然而在生物系統(tǒng)中,針對于H2O2的小分子親電探針一般需要很長時間才能實現(xiàn)充分的響應(yīng)。匹茲堡大學(xué)Kazunori Koide設(shè)計構(gòu)建了一種熒光探針,它可以選擇性地與H2O2進(jìn)行seleno-Mislow-Evans重排,然后進(jìn)行縮醛水解,從而在數(shù)秒內(nèi)生成綠色熒光分子。1)與其他親電類探針?biāo)煌氖牵撎结樖且环N親核試劑。2)研究結(jié)果表明,該探針具有的快速動力學(xué)使其可以在8秒內(nèi)對內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生的H2O2和斑馬魚傷口愈合模型中的H2O2進(jìn)行實時成像,檢測時間也比之前報道的探針快的多。因此這一研究工作也為開發(fā)可實時檢測內(nèi)源性H2O2的化學(xué)探針提供了新的策略。
Dianne Pham. et al. Fluorogenic Probe Using a Mislow-Evans Rearrangement for Real-Time Imaging of Hydrogen Peroxide. Angewandte Chemie International Edition. 2020DOI: 10.1002/anie.202007104https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202007104
9. Angew:原子層沉積制備鈷磷化物用于高效水分解
H2具有大的重量能密度(142 MJ kg-1)和零碳排放特性,被視為清潔和可持續(xù)能源存儲和供應(yīng)的理想能源載體。Pt是析氫反應(yīng)(HER)最先進(jìn)的電催化劑,在寬pH范圍的電解質(zhì)中均具有出色的催化活性。然而,Pt的稀缺性和高成本嚴(yán)重限制了其大規(guī)模的商業(yè)化。因此,大量的研究工作集中在開發(fā)Pt基催化劑的替代品,例如碳基材料,硫化物,硒化物,氮化物和磷化物,以降低水分解成本。在這些候選物中,過渡金屬磷化物(TMP)由于其出色的性能,晶相多樣性和可調(diào)的電子結(jié)構(gòu)而吸引了越來越多的研究興趣。近日,德國馬丁路德·哈勒維騰貝格大學(xué)Ralf B. Wehrspohn等首次報道了通過原子層沉積(ALD)制備的過渡金屬磷化物(TMP)用于高效水分解。1)作者通過PH3等離激元作為磷源,H2等離激元作為額外的蝕刻步驟以去除生長膜中多余的P,來沉積超薄Co-P膜。經(jīng)過優(yōu)化的ALD工藝遵循自限制逐層生長行為,并且沉積的Co-P膜具有高純度,光滑且結(jié)晶良好等特點。2)實驗發(fā)現(xiàn),通過ALD沉積的Co-P膜比通過傳統(tǒng)的后磷化方法制備的類似Co-P膜表現(xiàn)出更好的電化學(xué)和光電化學(xué)析氫反應(yīng)活性。3)此外,作者還演示了在周期溝槽上沉積超薄Co-P膜的方法,這表明該ALD工藝在復(fù)雜的三維(3D)結(jié)構(gòu)上對TMP膜進(jìn)行保形涂層的潛在應(yīng)用。Haojie Zhang, et al. Atomic Layer Deposition of Cobalt Phosphide for Efficient Water Splitting. Angew. Chem. Int. Ed., 2020
DOI: 10.1002/anie.202002280https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202002280
10. Angew:卵黃殼結(jié)構(gòu)的FePO4正極用于高倍率和長循環(huán)鈉離子電池
非晶態(tài)磷酸鐵(FePO4)由于其高的理論比容量和出色的電化學(xué)可逆性,作為鈉離子電池(SIBs)的有前途的正極材料而備受矚目。然而,低倍率性能和快速容量下降嚴(yán)重阻礙了其在SIBs中的應(yīng)用。近日,南京師范大學(xué)周小四教授,沈健教授報道了一種通過適當(dāng)控制碳納米球的酸化來制造無定形FePO4卵黃殼納米球(YSNSs)的簡便模板方法。1)合成方法,包括可調(diào)節(jié)的酸化,相互沉淀和隨后在空氣中的煅燒,可以有效地定制FePO4納米球的結(jié)構(gòu)。2)由于獨特的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢和較大的表面積,無定形的FePO4卵黃殼納米球顯示出優(yōu)異的鈉存儲性能,在20 mA g-1時,具有146.9 mAh g-1的高初始可逆容量,在1000 mA g-1時,具有74.3 mAh g-1的出色倍率特性,以及在100 mA g-1下循環(huán)1000次后具有97.1 mAh g-1的出色循環(huán)穩(wěn)定性,容量保持率為91.3%。該研究工作可激發(fā)更多的潛力來設(shè)計和制造各種復(fù)雜的納米結(jié)構(gòu),這些結(jié)構(gòu)對于SIBs的應(yīng)用具有更多獨特的優(yōu)勢。
Zhuangzhuang Zhang, et al, A Yolk?Shell Structured FePO4 Cathode for High-Rate and Long-Cycling Sodium-Ion Batteries, Angew. Chem. Int. Ed.DOI:10.1002/anie.202008318https://doi.org/10.1002/anie.202008318
11. AM綜述:基于DNA的等離激元異質(zhì)納米結(jié)構(gòu)及其生物應(yīng)用
江南大學(xué)胥傳來教授對構(gòu)建基于DNA的等離激元異質(zhì)納米結(jié)構(gòu)及其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用研究進(jìn)行了綜述。1)研究表明,將多功能納米粒子集成到一個特定的結(jié)構(gòu)中之后可以通過光精確地調(diào)控相干電子振動。而通過將DNA作為模板,則可以制備基于等離激元金屬的異質(zhì)納米結(jié)構(gòu)。2)作者在文中綜述了多相納米結(jié)構(gòu)的可控合成和自組裝,并分析了結(jié)構(gòu)的參數(shù)對材料光學(xué)響應(yīng)性能的影響;隨后作者也討論了異質(zhì)納米結(jié)構(gòu)在生物傳感、生物分析、體內(nèi)監(jiān)測和光學(xué)診療等領(lǐng)域的應(yīng)用和面臨的挑戰(zhàn)。Yuan Zhao. et al. DNA-Based Plasmonic Heterogeneous Nanostructures: Building, Optical Responses, and Bioapplications. Advanced Materials. 2020
DOI: 10.1002/adma.201907880https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201907880
12. ACS Nano:液相剝離制備石墨烯的機(jī)理
液相剝離(LPE)是大量生產(chǎn)石墨烯等二維材料的主要方法,同時良好平衡了質(zhì)量和成本,目前已被學(xué)術(shù)界和工業(yè)界廣泛采用。所涉及的破碎和剝落機(jī)制通常簡單地歸因于超聲波誘導(dǎo)的力和與溶劑分子的相互作用。然而,有關(guān)厚而大的石墨晶體是如何被剝離成薄而小的石墨烯薄片,目前仍然知之甚少。近日,曼徹斯特大學(xué)Zheling Li,Robert J. Young報道了在超聲液相外延過程中,從石墨片到石墨烯的轉(zhuǎn)變經(jīng)歷了三個不同的階段。1)首先,超聲作用導(dǎo)致大片的片狀斷裂,并在片狀表面形成扭結(jié)帶條紋,主要沿之字形方向。2)其次,裂紋沿這些條帶形成,并與溶劑的插層一起,導(dǎo)致薄石墨條的解壓和剝落,最終剝離成石墨烯。3)研究人員基于該機(jī)制對其他2D層狀材料的剝離和使用一系列不同溶劑介質(zhì)的適用程度。這些發(fā)現(xiàn)可以用來優(yōu)化大型LPE中石墨烯和其他2D材料的橫向尺寸、厚度和成品率,以滿足各種應(yīng)用。Zheling Li, et al, Mechanisms of Liquid Phase Exfoliation for the Production of Graphene, ACS Nano, 2020
DOI: 10.1021/acsnano.0c03916https://doi.org/10.1021/acsnano.0c03916