二维催化材料如何“从模型到应用”
近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员邓德会团队在《德国应用化学》发表综述文章，系统介绍了二维催化材料近年来在模型体系与实际应用中的进展，并对二维催化剂的设计策略、存在的挑战和未来发展方向作出了展望。 由于具有独特的表面结构和电子结构特性，二维材料近年来受到了广泛关注。相比于块状或颗粒状的催化材料，二维催化材料具有更规整的结构，其表面充分暴露且易于调控，是研究催化剂在特定反应中构效关系的理想材料，总结二维催化材料从模型体系到实际应用的发展过程，对指导高效催化剂开发并最终实现应用具有重要意义。 在前期工作基础上，研究团队系统综述了二维材料的结构与催化特性，涵盖石墨烯及其衍生物、二维金属硫化物、二维金属及其氧化物、二维氮化硼、二维金属有机框架材料等二维催化材料体系。团队通过分析具有代表性的研究案例，重点阐明二维材料作为模型催化材料，通过系列表征工具和理论计算探讨反应机制、构效关系，进而实现催化实际应用的研究进展，并讨论了二......阅读全文
美国发现新型二维半导体材料
近日，美国犹他大学发现一种新型二维半导体材料一氧化锡。据了解，该材料可用于制备计算机处理器和图形处理器等电子设备内的晶体管，有助于研制出运行速度更快、更加节约能源的智能手机和计算机等电子设备。 当前，电子设备内晶体管的玻璃基板由许多层三维材料构成，如硅材料。其弊端在于当电子通过时，会在所有层内
二维材料载流子动力学测试方案
自石墨烯被发现以来，二维材料引起了物理、化学、以及材料等学界的广泛关注。有代表性的二维材料包括过渡金属硫族化合物、过渡金属氧化物、六方氮化硼、磷烯等。这些单原子层或单分子层材料具有一些独特的性质，有望成为下一代光电子技术的重要材料。首先，随着原子层数的减少，二维材料（如石墨烯、过渡金属硫族化合物、磷
二维层状介孔非贵金属电催化剂的高效催化氧还原反应
燃料电池因具有高效和环境友好等优点，被认为是21世纪的重要动力来源。燃料电池阴极氧还原反应是总体性能提升的限制因素，催化氧还原反应中使用最多的是贵金属铂基催化剂，但面临着高成本和低稳定性等问题。因此，研制新型的具有高催化性能的非贵金属催化剂显得尤为重要。近日，内蒙古大学的张军教授课题组采用一种普
二维拓扑材料内发现新奇电子效应
德国尤利希研究中心领导的一个国际研究团队在最新一期《自然·通讯》杂志上撰文指出，他们首次证明了在二维材料中存在一种奇异的电子态——费米弧，这为新型量子材料及其在新一代自旋电子学和量子计算中的潜在应用奠定了基础。 研究人员解释说，他们检测到的费米弧是费米面的一种特殊形式。费米面在凝聚态物理中用于
二维材料成功集成到硅微芯片内
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/497276.shtm 微芯片内的设备和电路的光学显微镜图像。图片来源：《自然》杂志网站 科技日报北京3月28日电 （记者刘霞）沙特阿卜杜拉国王科技大学科学家在27日出版的《自然》杂志上发表论
揭开了二维材料中自旋结构的秘密
二十年来，物理学家一直试图直接操纵石墨烯等二维材料中的电子自旋。这样做可以在蓬勃发展的二维电子学世界中带来关键性的进展，在这个领域中，超快、小型和灵活的电子设备会根据量子力学进行计算。 研究人员发现了一种新的实验技术来研究二维量子材料中的电子自旋特性，克服了一个长期的挑战，并有可能使基于这些材
工业硅片上长出“完美”二维超薄材料
据发表在最新一期《自然》杂志上的论文，美国麻省理工学院工程师开发出一种“非外延单晶生长”方法，在工业硅晶圆上生长出纯净的、无缺陷的二维材料，以制造越来越小的晶体管。 根据摩尔定律，自20世纪60年代以来，微芯片上的晶体管数量每年都会翻一番。但这一趋势预计很快就会趋于平缓，因为用硅制成的器件一旦
二维材料可在室温下保存量子信息
英国剑桥大学卡文迪许实验室科学家首次发现，层状二维材料六方氮化硼（hBN）中的“单原子缺陷”可以将量子信息在室温下保留几微秒。相关论文发表在《自然·材料》杂志上。这一发现意义重大，因为能够在环境条件（室温）下拥有量子性质的材料十分罕见，此次发现还凸显了二维材料在推进量子技术方面的潜力。用共焦显微镜研
二维材料可在室温下保存量子信息
英国剑桥大学卡文迪许实验室科学家首次发现，层状二维材料六方氮化硼（hBN）中的“单原子缺陷”可以将量子信息在室温下保留几微秒。相关论文发表在《自然·材料》杂志上。这一发现意义重大，因为能够在环境条件（室温）下拥有量子性质的材料十分罕见，此次发现还凸显了二维材料在推进量子技术方面的潜力。 用共焦
二维材料成功集成到硅微芯片内
沙特阿卜杜拉国王科技大学科学家在27日出版的《自然》杂志上发表论文指出，他们成功将二维材料集成在硅微芯片上，并实现了优异的集成密度、电子性能和良品率。研究成果将帮助半导体公司降低制造成本，及人工智能公司减少数据处理时间和能耗。二维材料有望彻底改变半导体行业，但尽管科学家们研制出了多款类似设备，但技术
出比钢铁更坚固的轻质二维材料
来自莱斯大学和马里兰大学的科学家们带头努力克服了一个主要障碍。尽管被认为是地球上最强的一些物质，但利用它们的全部潜力已被证明是一项困难的任务。比最薄的洋葱皮纸还要细的二维材料，由于其显著的机械属性，已经获得了极大的关注。然而，当这些材料被分层时，这些特性就会消失，从而限制了其实际应用。研究人员已经开
金属所在新型二维材料研究中取得突破
自2004年石墨烯被发现以来，探寻其他新型二维晶体材料一直是二维材料研究领域的前沿。正如石墨烯一样，大尺寸高质量的其他二维晶体不仅对于探索二维极限下新的物理现象和性能非常重要，而且在电子、光电子等领域具有诸多新奇的应用。近年来，除石墨烯外，二维六方氮化硼、过渡族金属硫化物、氧化物、黑磷等二维材料
全球首个二维半金属材料获验证
两个原子厚的铁和钯层（左图，黄色/红色）：自旋分辨动量显微镜实验表明，只有具有特定自旋方向（红色/蓝色表示）的电子才能在所谓的费米面上找到，因此它们对电荷传输有积极贡献。图片来源：于利希研究中心德国于利希研究中心的研究人员研制出全球首个二维半金属材料并获实验证实，这是一种仅允许单一自旋方向（“自旋向
新型二维晶体材料硅烯研究取得进展
寻找与硅基CMOS工艺兼容的新型电子学材料是凝聚态物理及其应用研究领域的主要任务之一。石墨烯作为由碳原子构成的二维原子晶体因具有优异的电学性质(特别是高载流子迁移率)，有望与硅基CMOS工艺兼容成为制造新一代的高性能电子学器件的新型二维材料。近年来, 中科院物理所/北京凝聚态物理国家实验室(
研究揭示强磁场下二维材料合成制备
近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所功能材料研究室研究员朱雪斌课题组在强磁场下二维材料合成制备方面取得新进展，采用强磁场水热法合成了1T-MoS2和Ti3C2 MXene异质结构，相关工作以2D/2D 1T-MoS2/Ti3C2 MXene Heterostructure with
二维材料合成方法学新进展
在国家自然科学基金项目（批准号：21925110、21890751）等资助下，中国科学技术大学吴长征教授团队成功合成了一类二维材料AMX2纳米片（A=单价离子，M=三价离子，X=硫族元素）。该成果以“具有室温超离子导电行为的化学计量比二维非范德华力AgCrS2（Stoichiometric tw
英国研究实现二维材料多层原子精确组装
由英国国家石墨烯研究所领导的团队，利用无机印模在超高真空环境中精确地将二维晶体“拾取并放置”到多达8个单层的范德华异质结构中，创建最干净、最均匀的二维材料堆栈。该技术具有三个方面先进性：一是原子级清洁界面，新的印模设计能够在扩展区域的堆叠二维材料之间创建原子级清洁界面，这是对现有技术的重大改进。
二维材料首现奇异“多铁性”状态
美国麻省理工学院物理学家在单原子薄材料中发现了一种奇异的“多铁性”状态。他们的观察首次证实了多铁性可存在于完美的二维材料中。发表在最新一期《自然》杂志上的这一发现，为开发更小、更快、更高效的数据存储设备铺平了道路，这些设备由超薄的多铁性比特和其他新的纳米级结构组成。 研究作者、麻省理工学院物理
新方法助力二维半导体材料开发
中国科学院院士、北京科技大学教授张跃及北京科技大学教授张铮团队等提出了一种名为“二维Czochralski（2DCZ）”的方法，该方法能够在常压下快速生长出厘米级尺寸、无晶界的单晶二硫化钼晶畴，这些二硫化钼单晶展现出卓越的均匀性和高质量，具有极低的缺陷密度。1月10日，相关研究成果发表在《自然—材料
英国研究实现二维材料多层原子精确组装
由英国国家石墨烯研究所领导的团队，利用无机印模在超高真空环境中精确地将二维晶体“拾取并放置”到多达8个单层的范德华异质结构中，创建最干净、最均匀的二维材料堆栈。该技术具有三个方面先进性：一是原子级清洁界面，新的印模设计能够在扩展区域的堆叠二维材料之间创建原子级清洁界面，这是对现有技术的重大改进。
新材料助力工业高效催化产果糖
近日，农业农村部环境保护科研监测所乡村环境建设创新团队开发了铝载生物质功能材料，实现高效催化葡萄糖异构产果糖。相关研究成果发表在《应用催化B：环境与能源（Applied Catalysis B: Environment and Energy）》上。果糖作为甜度最高的天然单糖，是生物质高值化转化制备平
863石油催化裂化用关键稀土催化材料通过验收
日前，863计划新材料技术领域“石油催化裂化用关键稀土催化材料”课题在洛阳顺利通过验收。 课题开发了固相离子交换制备稀土镧改性Y型分子筛技术，形成了年产1000吨催化裂化催化剂生产能力，稀土利用率从75.0 %提高到97.2 %。与目前使用的催化剂相比，新型稀土分子筛催化剂在
大连化物所实现二维晶格限域Cu原子催化甲烷室温转化
近日，中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室能源与环境小分子催化研究组研究员邓德会、副研究员于良团队在甲烷低温转化制含氧化合物研究中取得进展，发现二维Ru纳米片边缘晶格限域的Cu位点，可在室温下直接催化甲烷与双氧水高效转化为甲醇和甲基过氧化氢等高附加值化合物。该工作为设计和开发温和条件下
新型二维柔性电极材料研制成功
从中国科学院生物能源与过程研究所获悉，在中国科学院院士李玉良的指导下，青岛能源所黄长水研究员带领的碳基材料与能源应用研究组首次设计合成了氟取代的石墨炔二维碳材料，应用于锂离子电池负极，显示出优异的电化学储能性能。相关成果已在线发表于《能源与环境科学》上。 随着可穿戴智能设备以及可植入医疗器械
扭一扭－二维材料变身人工量子平台
华盛顿2月26日电 一个国际研究小组在近日出版的《自然》杂志上发表论文称，他们开发出一种新系统，通过堆叠、扭曲两种二维材料，即可实现对单个激子的精确捕捉和操控。研究人员称，该研究成果为开发能精确监测激子的新型实验平台奠定了基础，有望推动量子新技术研发。 激子是与光子相互作用后产生的可移动的电
量子自旋液体首次在准二维材料内“现形”
据英国剑桥大学官方网站消息，英美两国科学家首次在准二维材料α-氯化钌（α-RuCl3）内，观察到一种新量子物态——量子自旋液体的“蛛丝马迹”。研究人员表示，最新研究或有助于量子计算机的研制。 量子自旋液体是一种神秘的量子物质形态，由物理学家菲尔·安德森于1973年提出。科学家们认为，它隐藏在
中国科大在二维材料研究中取得系列进展
近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室国际功能材料量子设计中心博士崔萍与校内外同行合作，揭示了过渡金属二硫族化合物锯齿型纳米条带边缘重构的普适性原子尺度机理；进一步，基于所发现的边缘重构模式的可调性，与实验结合首次实现了二硒化钼纳米条带自下而上的可控生长，并揭示了其微观机理。相关成果
新型二维材料开发－或将改良石墨烯性质
石墨烯是一种前程远大的材料，但缺乏带隙限制了它的应用，尤其是在电子组件方面的应用。麻省理工学院与哈佛大学的研究人员开发出一种自组装的新型二维材料，其具备和石墨烯相似的性质，同时还具备天然带隙，可用于制造太阳能电池和晶体管。 该材料的化学式为Ni3(HITP)2，由镍和一种名为HITP的有机化合
二维范德华材料助力室温自旋逻辑研究获突破
近日，松山湖材料实验室自旋量子材料与器件课题组与北京大学、北京航空航天大学、华南师范大学和大湾区大学合作，在国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助下，在二维范德华材料助力室温自旋逻辑研究方面取得新突破。相关成果发表于《纳米快报》（Nano Letters）。近年来，依靠缩小器件尺寸和增大集成
化学所在二维材料自组装研究中取得进展
二维过渡金属二硫族化合物(TMDs)，由于量子限域效应，展示了许多与其块体材料不同的光、电、磁性质。具有本征带隙的二维TMDs，作为零带隙石墨烯材料的互补材料，为新型场效应晶体管与光电器件提供了新的可能。最近关注的焦点集中于它们本征的或者平面异质结结构的制备及其性质、应用的研究，尤其是在二维尺度