2-D-geordnete organische Metall-Chalkogenide mit weit abstimmbaren elektronischen Bandabständen entwickelt

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Zweidimensionale (2-D-)Materialien, die hervorragende physikalische und chemische Eigenschaften aufweisen, haben eine beispiellose Aufmerksamkeit erhalten und sind zu einem Forschungsschwerpunkt in wissenschaftlichen Bereichen wie Physik, Chemie und Werkstoffe geworden.

Organische Modifikation an 2-D-Materialien durch kovalente Bindung oder physikalische Adsorption organischer Moleküle kann die Eigenschaften von 2-D-Materialien stark regulieren und optimieren.Die bisher berichteten organischen Modifikationsmethoden sind jedoch zunächst ein Peeling und dann eine organische Modifikationsstrategie (E-M-Strategie), die in der Regel einige Nachteile aufweisen, wie z.B.

ein geringeres Modifikationsverhältnis, unsichere Art, Anzahl und Position der funktionellen Gruppen, eine Neigung zu Defekten und so weiter.

Daher ist die Entwicklung der Funktionalisierung von 2-D-Materialien stark eingeschränkt.In einer in Nature Communications veröffentlichten Studie entwickelte eine Forschungsgruppe unter der Leitung von Prof.

Xu Gang vom Fujian Institute of Research on the Structure of Matter (FJIRSM) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften eine neuartige organische Modifikations- und dann Exfoliationsstrategie (M-E), um 2-D organische Metall-Chalkogenid-Materialien (OMC) mit abstimmbaren Bandlücken (0,83 eV) und elektrischen Leitfähigkeiten (9 Größenordnungen) herzustellen.Die Forscher bereiteten die Mutterkristalle bequem mit Schichtstrukturen vor, die durch die Koordination zwischen dem Metallion und dem Thiolliganden, der verschiedene unkoordinierte para-substituierte Gruppen enthält, nasschemisch hergestellt wurden.

Sie erhielten OMCs, indem sie ihre Mutterkristalle zu mono- oder mehrschichtigen Nanoblättern schälten.Anders als die durch eine E-M-Strategie modifizierten 2D-Materialien sind die durch die M-E-Strategie hergestellten OKMs eine Reihe von homogenen anorganischen 2D-Materialien mit periodisch kovalent gebundenen organischen funktionellen Gruppen.

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Dieses Strukturmerkmal ermöglicht weitreichende Anpassungen der Eigenschaften von OMCs durch Veränderung der Metallzentren und organischen Gruppen.

OMCs haben einzigartige 2-D-Graphen-ähnliche anorganische {CuIS}∞, {AgIS}∞ und {AuIS}∞ Schichten mit Sandwich-modifizierten funktionalen….

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