清华大学单原子层纳米金属材料研制成功

近日,在北京市科委支持下,清华大学李亚栋院士团队在世界上首次成功制备出单原子层纳米铑片,相关成果发表在国际权威学术期刊《自然-通讯》上。 自石墨烯发现以来,科学界对含离域大P键的单层材料的研究集中在具有层状结构相关材料体系方面。由于金属键无方向性而易于形成三维的紧密堆积结构,迄今为止具有离域电子特性的单原子层的金属结构未见报道。清华大学李亚栋院士团队利用弱配体聚乙烯吡咯烷酮(PVP)稳定的甲醛还原金属铑,成功制备出世界上第一例单原子层厚度的纳米金属铑片,球差电镜和同步辐射研究均证实了这一新颖的单原子层金属结构。理论研究发现,单原子层铑片中存在着一种新型的离域大化学键,有助于稳定其单层金属结构。该项研究进展为进一步推动金属纳米与团簇、丰富发展重金属元素的化学成键理论研究具有重要意义,为探索金属原子单层结构与性能研究提供了重要启示。 近年来,北京市科委以原始创新突破和产业聚集为抓手,牵头启动了“北京纳米科技产业跃升工......阅读全文

清华大学单原子层纳米金属材料研制成功

  近日,在北京市科委支持下,清华大学李亚栋院士团队在世界上首次成功制备出单原子层纳米铑片,相关成果发表在国际权威学术期刊《自然-通讯》上。   自石墨烯发现以来,科学界对含离域大P键的单层材料的研究集中在具有层状结构相关材料体系方面。由于金属键无方向性而易于形成三维的紧密堆积结构,迄今为止具有离

单原子层薄金片首次制成

林雪平大学薄膜物理学教授拉尔斯·霍特曼和材料设计部研究员顺柏屋。科学家首次成功制造出只有单原子层厚度的金片。这种材料被称为“Goldene”。瑞典林雪平大学的研究人员称,这赋予了黄金新的特性,使其可应用于二氧化碳转化、制氢和生产高附加值化学品等领域。研究结果发表在16日出版的《自然·合成》杂志上。长

单原子层薄金片首次制成

科学家首次成功制造出只有单原子层厚度的金片。这种材料被称为“Goldene”。瑞典林雪平大学的研究人员称,这赋予了黄金新的特性,使其可应用于二氧化碳转化、制氢和生产高附加值化学品等领域。研究结果发表在16日出版的《自然·合成》杂志上。长期以来,科学家一直试图制造单原子厚度的薄金片,但由于金容易结块而

研究发现基于单原子层的新型单光子源

  中国科学技术大学教授潘建伟、陆朝阳等与来自华盛顿大学的许晓栋、香港大学的姚望合作,首次在类石墨烯单原子层半导体材料中发现非经典单光子发射器,从而将量子光学和二维材料这两个重要领域连接起来,打开了一条通往新型光量子器件的道路。相关成果日前在线发表于《自然—纳米技术》杂志。同期“新闻视角”栏目撰文评

中国科大等发现基于单原子层的新型单光子源

  中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等与华盛顿大学许晓栋、香港大学姚望合作,在国际上首次在类石墨烯单原子层半导体材料中发现非经典单光子发射,连接了量子光学和二维材料这两个重要领域,打开了一条通往新型光量子器件的道路。该工作于5月5日在线发表在《自然·纳米技术》上。同期的“新闻视角”栏目撰文评论该工作“

美首次研制出稳定的单原子层锗

  据物理学家组织网4月10日报道,60年前,锗被用来做成了第一块晶体管,但随后被硅取代,现在,美国科学家首次成功制造出了单原子厚度的锗——单锗(germanane),其电子迁移率是硅的10倍,因而有望取代硅用于制造更好的晶体管。研究发表在最新一期的美国化学会《纳米》杂志上。   单锗的结构同由单

原子层沉积

原子层沉积(ALD)是一种真正的"纳米"技术,以精确控制的方式沉积几个纳米的超薄薄膜。 原子层沉积的两个限定性特征--自约束的原子逐层生长和高度保形镀膜--给半导体工程,微机电系统和其他纳米技术应用提供了许多好处。 原子层沉积的优点 因为原子层沉积工艺在每个周期内精确地沉积一个原子层,所以能

原子层组装技术实现多重纳米结构的精准调控加工

  利用各种纳米加工技术制备的纳米结构和器件在微纳光子学、微纳电子学、生物学及纳米能源等领域发挥了重要作用,但同时也对纳米加工的尺寸、形状、空间排列和组装等工艺控制提出了越来越高的要求。现有的传统纳米加工技术(如电子束曝光、聚焦离子束直写、阳极氧化和自组装技术)通常在实现无序、杂化、不规则及变径等特

单原子纳米酶设计及应用研究获进展

  1月29日,《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)杂志在线发表了单原子纳米酶仿生设计的最新研究成果。这项工作有助于理解纳米酶的催化机理,并促进纳米酶在生物催化领域的发展。  自从2007年Fe3O4纳米材料蕴含酶学特性(Nature N

研究开发出基于红细胞的单原子纳米酶

  12月6日,中国科学院生物物理研究所研究员高利增和北京交通大学教授张金华在《先进科学》杂志发表论文,提出了一种红细胞模板化策略,以其丰富的血红蛋白作为铁源制备铁单原子纳米酶。  纳米酶是一类具有类酶催化性能的纳米材料,是新一代人工酶,在生物医学领域有着广泛的应用前景。自2007年首次发现四氧化三

单原子纳米酶设计及应用研究获进展

  1月29日,《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)杂志在线发表了单原子纳米酶仿生设计的最新研究成果。这项工作有助于理解纳米酶的催化机理,并促进纳米酶在生物催化领域的发展。  自从2007年Fe3O4纳米材料蕴含酶学特性(Nature N

金属中发现超硬超高稳定性新型纳米层片结构

  对金属材料进行严重塑性变形可显著细化其微观组织,使晶粒细化至亚微米(0.1~1 微米)尺度从而大幅度提高其强度。但进一步塑性变形时晶粒不再细化,材料微观结构趋于稳态达到极限晶粒尺寸,形成三维等轴状超细晶结构,绝大多数晶界为大角晶界。出现这种极限晶粒尺寸的原因是位错增殖主导的晶粒细化与晶界迁移

大连化物所研发出单原子修饰的纳米反应器

  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二维材料化学与能源应用研究组研究员吴忠帅团队与有机-无机杂化材料研究组研究员杨启华团队合作,发展出一种单原子锌修饰的中空碳球纳米反应器。该反应器可同时用作锂硫电池正极、负极的基体,提高对多硫化物的催化活性并抑制锂负极枝晶的生长,应用该反应器

中科院单原子纳米酶理性设计研究获进展

  5月6日,Nature Catalysis发表了题为Matching the kinetics of native enzymes with a single-atom iron nanozyme的研究文章。该研究设计了一种以FeN3P为中心的单原子纳米酶(FeN3P-SAzyme),通过磷和氮

研究构建出新型海胆状铜单原子纳米酶

近日,中国科学院合肥物质科学研究院与新加坡南洋理工大学合作,依托稳态强磁场实验装置电子顺磁共振谱仪,构建出新型海胆状铜单原子纳米酶,并揭示了海胆针刺长度与细胞内吞效率及相应肿瘤催化治疗效果之间的构效关系。研究以多巴胺和氯化铜为前驱体,利用有机分子碳化—自还原策略,一步合成出海胆状铜单原子纳米酶UCC

最小单原子晶体管室温操作-金属构成能耗极低

   8月14日,德国卡尔斯鲁厄理工学院托马斯·希梅尔教授领导的团队开发出了单原子晶体管——一种利用电流控制单个原子位移实现开关的量子电子元件。单原子晶体管可在室温下操作,并消耗很少电能,这为未来信息技术开辟了新的应用前景。这项成果已被刊登在《先进材料》杂志上。  数字化对能源有巨大需求,在工业化国

研究人员实现精准调控单原子的第二壳层配位数

近日,中国科学技术大学教授曾杰团队研究发现,氧化镍负载的铱单原子催化剂在阳极水氧化反应中的活性与铱单原子的第二壳层铱-氧-镍配位数呈火山型曲线关系,第二壳层配位数适中的单原子催化剂表现出最优异的活性。相关成果日前发表于《德国应用化学》。精准构建单原子催化剂金属中心原子的配位环境对阐明单原子催化剂结构

研究人员实现精准调控单原子的第二壳层配位数

近日,中国科学技术大学教授曾杰团队研究发现,氧化镍负载的铱单原子催化剂在阳极水氧化反应中的活性与铱单原子的第二壳层铱-氧-镍配位数呈火山型曲线关系,第二壳层配位数适中的单原子催化剂表现出最优异的活性。相关成果日前发表于《德国应用化学》。精准构建单原子催化剂金属中心原子的配位环境对阐明单原子催化剂结构

原子层沉积的研究

原子层沉积(ALD)的自限制性和互补性致使该技术对薄膜的成份和厚度具有出色的控制能力,所制备的薄膜保形性好、纯度高且均匀,因而引起了人们广泛的关注。原子尺度上的ALD过程仿真对深入了解沉积机理,改进和优化薄膜生长工艺,提高薄膜质量,改善薄膜性质具有重要意义。在深入了解ALD的工艺特点及工艺过程后,针

“单颗粒软包裹”可用于模板法制备金属纳米催化剂

西安交通大学生命学院方吉祥教授团队基于前期对模板合成法及前驱体在模板介孔通道中迁移扩散机理的深入研究,提出了“单颗粒软包裹”策略用于模板法制备三维复合金属纳米催化剂。4月4日,相关研究成果发表在NANO LETTERS上。研究以介孔 Au NP@mSiO2颗粒为硬模板,利用不溶解金前驱体(氯金酸)的

金属所非金属催化剂生长单壁碳纳米管研究取得系列进展

  最近,中科院金属研究所科研人员对SiOx催化剂的状态和单壁碳纳米管(SWCNT)的生长机理进行了深入研究,在非金属催化剂生长单壁碳纳米管研究方面取得新进展。  SWCNT的发现被认为是纳米科技的里程碑之一。SWCNT可看作是由单层石墨片卷曲而成的一维无缝管状物。根据卷曲方式的不同

“纳米岛”新策略稳定原子级分散金属催化剂

北京时间2022年10月26日,中国科学技术大学(以下简称中国科大)教授曾杰课题组、华盛顿州立大学教授Yong Wang课题组、加利福尼亚大学戴维斯分校教授Bruce C. Gates课题组和亚利桑那州立大学教授刘景月课题组合作,在《自然》杂志上发表最新研究成果。他们提出了一种“纳米岛”策略并制备出

“纳米岛”新策略稳定原子级分散金属催化剂

  人类的生产、生活都离不开化学反应,它关乎健康、环境、能源各个领域。其中,提高催化反应效率,提升催化剂耐久性,是化学科学的核心和关键,也是化学家不断追求的目标。  北京时间2022年10月26日,中国科学技术大学(以下简称中国科大)教授曾杰课题组、华盛顿州立大学教授Yong Wang课题组、加利福

中韩学者制备出碳纳米管夹持的金属原子链

  近日,中国科学院金属研究所先进炭材料研究部博士研究生汤代明和助理研究员尹利长在研究员成会明、刘畅的指导下,与金属所固体原子像研究部马秀良研究员、韩国成钧馆大学Young Hee Lee教授等合作,设计并制备出一种碳纳米管夹持的金属原子链器件,实现了金属原子链与碳纳米管的有效连接,为金属

国家纳米中心在单原子酶用于肿瘤催化治疗方面取得进展

近日,中国科学院国家纳米科学中心研究员陈春英团队和研究员杨蓉团队在单原子纳米酶用于肿瘤催化治疗方面取得进展。相关研究成果以Tumor-Microenvironment- Responsive Cascade Reactions by a Cobalt-Single-Atom Nanozyme for

化学所提出研究贵金属单原子催化机理新方法

  贵金属表现出优良的催化反应性,将其以单个原子的状态分布在载体表面,形成的单原子催化剂能够最大效率地利用贵金属,也为控制催化反应的活性和选择性提供新途径。研究贵金属单原子催化反应中的基元步骤,认识贵金属催化的机理和本质,对理性设计催化反应具有重要的意义。然而,在单原子分辨水平上研究催化过程具有很强

山西煤化所原子层沉积设计新型纳米催化剂研究获进展

  氢能作为一种环境友好的清洁能源被认为是可替代化石燃料的重要能源。光催化分解水制氢是一种非常有前景的绿色制氢途径。影响光催化制氢效率的一个主要因素是电子和空穴的分离效率低。在半导体材料表面负载产氢或/和产氧助剂(例如,Pt,Pd,CoOx,NiO)可有效提高电子和空穴的分离效率,尤其是含双助剂的光

全球首个单原子层沟道的鳍式场效应晶体管问世

  中科院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心与国内外多家单位合作,首次演示了可阵列化、垂直单原子层沟道的鳍式场效应晶体管,相关成果于3月5日在《自然—通讯》在线发表。  过去几十年来,微电子技术产业沿摩尔定律取得了突飞猛进的发展,按照摩尔定律的预测,集成电路可容纳晶体管数目大约每两年增加一倍。为了避

氮掺杂单原子层非晶碳的可控液相合成方法获揭示

二维非晶碳是碳材料家族的一种新型同素异形体。与石墨烯的周期性蜂窝结构不同,单原子层的非晶碳由五、六、七元碳环无序拼接而成。研究人员此前通过化学气相沉积方法在非平衡条件下成功制备了该材料,并发现非晶结构可显著调控碳材料的导电性和机械强度等物理性能。虽然化学气相沉积被广泛用于制备石墨烯及其衍生材料,但其

氮掺杂单原子层非晶碳的可控液相合成方法获揭示

  二维非晶碳是碳材料家族的一种新型同素异形体。与石墨烯的周期性蜂窝结构不同,单原子层的非晶碳由五、六、七元碳环无序拼接而成。研究人员此前通过化学气相沉积方法在非平衡条件下成功制备了该材料,并发现非晶结构可显著调控碳材料的导电性和机械强度等物理性能。  虽然化学气相沉积被广泛用于制备石墨烯及其衍生材