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科学家利用表面活性剂成功生产非晶纳米片

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發表於 2025-2-14 22:35:16 |只看該作者 |倒序瀏覽

日本名古屋大学的研究人员成功解决了纳米片技术的一大难题。他们采用表面活性剂，从多种材料中生产出非晶纳米片，包括铝和铑等难以合成的超薄非晶金属氧化物。这一突破性研究发表在《自然通讯》（Nature Communications）杂志上，为非晶纳米片在燃料电池等领域的应用铺平了道路。研究团队设计了一种灵活的合成方法。其过程从固态表面活性剂入手，这种活性剂能够在其框架结构中排列金属离子，尤其是在层间空间中进行排列。由于非晶纳米片本身没有层，表面活性剂层则充当了替代品。表面活性剂通过限制金属离子在其晶体内的分布，形成了不同种类的晶体。加入水后，水与表面活性剂中的金属离子发生反应，触发水解作用，导致这些金属离子部分分解，形成小的、孤立的金属簇。随后，研究人员使用甲酰胺等溶剂帮助这些金属簇排列成有序结构。这种组织过程由表面活性剂的初始晶体形状引导，形成了金属簇模仿表面活性剂晶体形状的薄片。利用这一方法，研究团队成功用镓离子制造了厚度仅约1.5纳米的非晶纳米片。随后，他们将该技术扩展至其它难以处理的金属氧化物和氢氧化物（如铝和铑），进一步验证了这项技术的广泛适用性。