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

  • 中国呼吁推动小堆创新 加强全球核能合作

  • 全球人工智能伦理论坛探讨伦理原则落地实施

独家策划

推荐阅读
据了解,该隧道盾构段长约2.9公里,采用双洞双层结构设计。如此“大块头”的装备,推进系统配置了液压浮动支撑装置,同时还配备了高精度导向系统与管片选型系统,共同保障盾构机轻巧拐弯。
2026-09-16 10:38
当前,一场以可再生能源替代化石能源、以电动汽车替代燃油车为核心的能源革命正席卷全球。车网互动的本质,是将电动汽车从单纯的“负荷”转化为兼具“负荷”与“电源”双重属性的移动储能单元。
2026-09-16 10:38
从持续性看,这些劣质、虚假或错误的信息,不只占据当下受众的注意力,还会变成AI训练的语料,形成自我循环。使清朗网络空间成为可感可及的常态,还要立足于人机协同,同步提升全社会的信息素养和核查效率。
2026-09-16 10:37
近日,南方科技大学地球与空间科学系副教授范斯腾与合作者在火星大气环流及物质输运研究方面取得重要进展。火星上的物质输运通常主要沿着平均环流进行,这与地球根本不同,后者的大气输运主要受涡流主导。
2026-09-16 10:39
艺术家描绘了星团潮汐尾上的脉冲星和接力观测的三组望远镜。此后,随着星团内部动力学演化和银河系潮汐作用持续改变成员轨道,一部分中子星会逐渐进入潮汐尾,最终脱离星团。近一个世纪后,星团潮汐尾上的这颗脉冲星,使巴德开启的两条科学线索在一个具体天体上交汇。
2026-09-16 10:39
今年入夏以来,西北太平洋与南海海域的台风仿佛开启了“流水线”模式,接连生成、登陆,引发社会广泛关注。
2026-09-15 09:35
气候变化可能进一步改变全球极端降雨、洪水和季风过程,短期水文事件对陆地塑料向河流和海洋输送的影响也可能随之变化。厘清这种“脉冲式”污染输送机制,有助于提高全球海洋塑料污染预测的准确性,并为更具针对性的塑料污染治理提供科学依据。
2026-09-15 09:27
错坚河冰崩发生点和下游传输侵蚀通道。研究指出,气候变暖背景下,喜马拉雅山地区的冰冻圈灾害正呈现频次增加与链式放大的复合态势。研究指出,此次冰崩与气候变暖影响下冰裂隙扩张、从冰面向冰内和冰床排水加剧直接相关。
2026-09-15 09:26
记者从国家药监局了解到,我国第三个脑机接口医疗器械标准于14日被批准发布。据悉,为了支持我国脑机接口医疗器械重大创新、满足产业发展急需,国家药监局采用快速程序立项和批准。
2026-09-15 09:23
工科学习与研究强调实践牵引、逻辑思维和科学方法,解决问题更是落脚点——学生可以借助AI,但不能被AI替代。工科学习,不仅是吸收知识的过程,更是应用理论、方法和工具提升学生解决工程实践问题的能力的过程。
2026-09-15 09:25
拍卖会是全国优质种公牛资源展示的舞台。与华西牛同台竞争的,不乏安格斯、西门塔尔等国内外优质牛,可近4届“标王”无一例外都花落华西牛。
2026-09-14 09:26
甲烷的“存在感”远不及二氧化碳,但增温效应不容小觑。有研究认为湖泊贡献了全球自然甲烷排放的75%,也有测算认为占比不足两成。但实际排放多少、国际模型是否适用于我国,长期缺乏本土实测验证。
2026-09-14 09:25
位于今青海省海西州格尔木市南部的布尔汗布达山山体,是当代地质学界、地理学界公认的东昆仑主干,也是青藏公路、青藏铁路的关键地标——昆仑山口所在地。
2026-09-14 09:14
近日,记者从吉林大学获悉,该校生物考古实验室在全球首次完成已灭绝古生物奥氏马的完整形态复原。
2026-09-14 09:15
2026年国家网络安全宣传周期间,光明网联合科普中国推出AI科技伦理系列科普视频,引导公众理性认知技术逻辑,秉持算法向善理念,共建网络安全生态。
2026-09-14 09:15
实现人的自由全面发展,是人工智能伦理治理的逻辑起点与价值原点。
2026-09-11 08:42
2019年,一场生态修复让一个古人类遗址——云南蝙蝠洞遗址浮出水面。之后,多支科研团队开展跨学科综合研究,让丹尼索瓦人在中国西南腹地缺失的关键地理拼图得以补充。
2026-09-11 08:51
在位于内蒙古自治区呼和浩特市和林格尔新区的人才创新谷,工作人员操作和林格尔数据中心集群多云算力资源监测与调度平台,实时监测、动态调度算力资源。
2026-09-11 09:10
人类全基因组约30亿个碱基对中,仅1%—2%编码蛋白质,其余包含不编码的“垃圾DNA”及控制基因表达时间、位置和强度的调控序列。
2026-09-11 09:07
8月也是非极地海域有记录以来最温暖的一个月。海表温度峰值达21.1℃,是有观测以来最高的海表温度。
2026-09-11 08:51
加载更多