瑞典制备单原子层黄金，有望应用于二氧化碳转化、制氢等

4月16日，瑞典林雪平大学科研团队在学术期刊《自然-合成》发表成果，制备出只有单原子层厚度的黄金薄片“金烯（goldene）”，拓展了金的特性，可应用于二氧化碳转化、制氢和生产增值化学品等。

材料在极薄时会展现出超乎寻常的特性，例如被誉为“新材料之王”的石墨烯就是一种单原子层厚度的碳材料。金通常属于金属，但若达到单原子层厚度，就可成为半导体。科学家一直尝试制备单原子层厚度的金，但由于金原子容易聚集到一起而未能成功。

瑞典科研团队首先使用一种钛硅碳化物导电陶瓷，硅在其中以薄层形式存在。在该材料上涂覆一层金并加热到高温后，硅层会被金层取代，形成钛金碳化物。之后，采用日本发明的化学试剂“村上试剂”进行湿法刻蚀，去除碳残留物，从而分离出钛金碳化物中薄薄的金层，解决了金的分离难题。通过调整试剂的浓度和蚀刻时间，科研团队发现，试剂浓度越低且蚀刻时间越长，效果越好，且整个蚀刻过程必须避光，以防因光照生成氰化物溶解掉金。然后添加表面活性剂以分隔和稳定金层，避免二维金材料卷曲。最终成功从溶液中收集金层，并利用电子显微镜确认了制备成功。

该科研团队表示，当金转变为二维材料后会具有许多新的特性，未来可用于二氧化碳转化、氢气催化与生产、增值化学品的选择性生产、水净化、通信等等，下一步将研究是否能对其他贵金属进行同样的处理，并确定新材料的其他应用。此外，通过这种方法处理之后，金在各种应用中的用量将大大减少。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s44160-024-00518-4