点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:科研论文科普解读|“三明治”二维材料宏量制备,难在哪?
首页> 光明科普云> 视频 > 正文

科研论文科普解读|“三明治”二维材料宏量制备,难在哪?

来源:光明网2024-04-08 11:38

  二维过渡金属碲化物材料是一类新兴的二维材料,由碲原子(Te)和过渡金属原子(如钼、钨、铌等)组成,其微观结构类似于“三明治”,过渡金属原子被上下两层的碲原子“夹”住,形成层状二维材料。

  二维过渡金属碲化物材料因其奇特的超导、磁性、催化活性等物理和化学性质,在量子通讯、催化、储能、光学等领域展现出重要应用潜力,受到了国际学术界的广泛关注。

  然而,这种材料的大规模制备一直是个难题,阻碍了其实际应用。近日,来自中国科学院大连化学物理研究所、中国科学院深圳先进技术研究院和北京大学的科研人员,在二维过渡金属碲化物材料的批量制备方向取得新进展,为二维过渡金属碲化物材料的规模化制备提供了可能。

科研论文科普解读|“三明治”二维材料宏量制备,难在哪?

  这一研究成果4月3日在线发表于《自然》,光明网独家专访论文第一作者张良柱,解读这一成果。

  张良柱介绍,研究团队采用了一种创新性的固相化学插层剥离方法,这种方法就像是在三明治的每一层之间插入一把“化学刮刀”,然后快速地将它们一层层地“刮”下来。而且这把“刮刀”不仅快速高效,还非常安全,因为它使用的是一种叫做硼氢化锂的固相插层试剂,其在干燥空气中很稳定,可以解决之前方法中使用的易燃易爆液体插层试剂带来的安全隐患。

  整个插层剥离过程只需10分钟,可宏量制备出百克级(108克)碲化铌纳米片,与同等时间液相化学插层剥离法制备量均小于1克比,此方法效率和产量均有了大幅提升。

  不仅如此,团队还利用此方法制备出了五种不同过渡金属的碲化物纳米片和十二种合金化合物纳米片,证明其具有普适性。

  “它的重要意义就是我们给大家提供了一个类似钓鱼的鱼竿一样,或者说挖井的一个锄头一样,给大家提供了一个更加方便获得这个二维材料的一个工具,使大家能够更加快速地来掌握这个材料的制备,加快二维过渡金属碲化物的物理和化学性质研究和工业化应用。”张良柱表示,“固相锂化和剥离方法是打上我们中国logo的一个方法,也为自己在其中作出贡献而感到骄傲。”

采  访

宋雅娟

视频制作

肖春芳

科学审核

张良柱

(华东理工大学材料科学与工程学院特聘副研究员)

监  制

战钊

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 黄河2026年主汛期前调水调沙启动

  • 在中国最高城守望“天路”

独家策划

推荐阅读
瑞典哥德堡大学和查尔姆斯理工大学研究团队在人工智能(AI)应用方面取得新成果,教会一款名为SmartTrap的AI系统使用光学镊子,从而让光镊实现了全自动运行。光镊是一种利用高度聚焦的激光束来操控微小物体的技术,其操作对象包括单个DNA分子、活细胞以及其他直径远小于发丝的微观粒子。
2026-06-23 09:40
“十五五”规划纲要提出,建立健全数据产权、流通利用、收益分配、安全治理等数据要素基础制度。
2026-06-23 09:38
上午9时,随着小浪底水利枢纽3个闸门徐徐升起,巨大水流喷涌而出,在空中形成层叠奔涌的排浪,轰鸣着冲向水面——2026年度黄河调水调沙正式启动。
2026-06-23 09:35
2026年,发布《高端科学仪器创新发展行动计划》,推进“AI+”赋能仪器创新,鼓励建设全自动“黑灯”实验室等前沿科研新范式……灵心巧手(北京)科技有限公司联合创始人左家平举起一款灵巧手向记者介绍:“我们最轻的灵巧手只有370克,但它能提起50公斤重物。
2026-06-23 09:34
中国散裂中子源科学中心与港澳8所高校合作共建大湾区首台同步辐射光源,所有谱仪面向港澳全面开放,港澳用户完成实验课题超过100项,产出系列重要成果。据了解,2025年,“深圳-香港-广州”创新集群首次跃居全球创新指数第一,“澳门-珠海”集群连续两年入围全球百强,国际科技创新中心地位进一步凸显。
2026-06-23 09:30
准确来说,“原位纳米晶限域”是一种让晶体在生长过程中“长得好又长不大”的精细调控技术。科学家在材料结晶前,预先混入一种可聚合配体,它在晶体刚冒头时原位形成一张分子级的“网”,网眼便是晶体生长的唯一空间。
2026-06-23 09:29
这就是“管中窥豹”的困境,也是当前AI辅助荧光成像面临的核心难题。团队的解决思路颇具巧思:提出了一种全新的通用型荧光成像复原网络LargePNet。
2026-06-22 09:45
6月20日,中技船舶首批9艘新能源船舶集中试航仪式在广西南宁港举行。9艘船舶包含无人驾驶智慧船、商用作业船、民用休闲船,适配执法巡逻、景区观光等各类场景,助力内河航运绿色转型。新华社发
2026-06-22 09:44
法国“科技万岁”科技创新展6月20日在巴黎闭幕。法国“科技万岁”科技创新展创立于2016年,是科技创新和初创企业的重要展示平台。图为一名男子在“科技万岁”科技创新展上体验VR设备。新华社发
2026-06-22 09:44
英国《新科学家》周刊网站在近日的报道中指出,科学家正奋力探索多条有望恢复听力的道路,新一代治疗技术正在集中爆发。对于重度或极重度听力损失者,人工耳蜗植入也能极大改善他们的生活质量。
2026-06-22 09:44
在全球产业链、供应链面临复杂性和不确定性的背景下,第四届中国国际供应链促进博览会(以下简称“链博会”)如期而至。本届链博会首次设立人工智能专区以及升级的“数智科技链”,让联合国贸易和发展会议资深经济学家梁国勇高度期待。
2026-06-22 09:44
历时8年、由全球多个机构38位科学家共同完成的一项国际研究发现,线粒体并非通过简单扩散为细胞核提供能量,而是铺设“专线”供能,即通过一种此前未知的直接物理连接将能量分子定向输送至细胞核。
2026-06-18 10:33
近日,2026年上海国际养老、辅具及康复医疗博览会落幕。本次展会直观印证,人工智能既是夯实基础养老保障的务实抓手,更是释放银发经济增长潜力的核心引擎。
2026-06-18 10:32
奇索姆不会中文,叶子不会英文,但这并没有妨碍两人在短短几分钟内就交上了朋友,她们的“秘密武器”正是人工智能(AI)。
2026-06-18 10:29
高精度感知技术如何打破实验室的“围墙”,深度融入我们的日常生活?答案,就藏在量子科技与芯片工程的交汇点——让量子“住”进芯片。
2026-06-18 10:28
如各大顶尖研究型高校一样,数学学科的全球竞争力需要长期稳定的支持,时间会证明数学研究和人才培养的后劲十足。
2026-06-18 10:24
与依赖相对固定会话管理结构的传统5G核心网络不同,新技术引入AI驱动的预测与控制能力,可根据不同业务需求实时优化会话管理、数据传输路径和服务质量,实现网络资源的动态调度。未来,团队还计划开发支持低轨卫星通信的核心网与传输网融合技术,构建融合业务、计算和网络的新一代6G核心架构。
2026-06-17 09:32
荷兰阿姆斯特丹大学医疗中心研究人员宣布,他们开展的全球首例针对遗传性疾病的体内CRISPR疗法三期临床试验取得成功。这把“剪刀”,为许多遗传性疾病患者剪开了新天地,预示着遗传病治疗或将从“延缓病情”迈向“治愈疾病”的新时代。
2026-06-17 09:28
交通运输是维系国民经济运行的重要基础,在碳排放总量中,交通运输领域占比高、减排难度大。针对水路运输降碳难题,我国正聚焦核心技术攻坚、示范船舶落地、配套体系完善,多措并举突破行业绿色转型壁垒。
2026-06-17 09:23
未来产业培育周期长、市场风险大,单一政策工具难以奏效,必须构建覆盖全生命周期、多元主体协同发力的政策矩阵。未来产业发展涉及面广、风险点多、迭代速度快,必须突破条块分割,构建集中统一、协同高效、安全可控的现代化治理体系。
2026-06-17 09:18
加载更多