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  技术专题    
共价改性二维砷在光电领域具有良好的发展前景
作者:cmh        来源: 
日期:2018-12-02    阅读次数:346
副标题:

        据 李茜楠 报道,物理学组织网站 2018年10月15日讯,石墨烯是一种由几个碳原子层构成的二维碳纳米材料,石墨烯的发现标志着新型材料的研究进入繁荣阶段。如今,这种二维材料不再局限于碳,并在许多应用方面都具有良好的发展前景,尤其是在微电子领域。在Angewandte Chemie杂志上,研究人员介绍了一种新的2-D材料:他们利用氯亚甲基成功的改进了砷烯(类似石墨烯结构的砷)。       
        二维材料是由一层或几层原子组成的晶体材料,通常显示出不同寻常的特性。然而,石墨烯在某些方面的应用是具有局限性的,例如晶体管,因为它的表现更像导体而不是半导体。使用具有半导体特性的化学元素对石墨烯及2-D材料进行改进的新型材料目前已经发展起来了。其中一种材料是β-砷烯,这是一种由灰砷衍生而成蜂窝结构的二维砷。研究人员希望通过对这种未知的材料进行改进,可以提高其半导体特性,并在传感、催化、光电和其他半导体技术等领域应用。       
        由布拉格化工大学(捷克共和国)和南洋理工大学(新加坡)的 Zdeněk Sofer 和 Martin Pumera 领导的的研究小组已经成功地研制出了一种非常有前景的共价二维材料β-砷烯。       
        砷烯是在四氢呋喃中研磨灰砷而产生的。剪切力导致二维层分裂并分散到溶剂中。然后,研究人员引入二氯甲烷并添加有机锂化合物(丁基锂)。这两种试剂形成了一种叫做氯代卡宾的中间物,一种由一个碳原子、一个氢原子和一个氯原子组成的分子。碳原子缺少两个成键电子,这使整个类碳烯分子具有高活性。碳烯具有从表面“伸出”的自由电子对, 可以很容易地进入到氯代卡宾的键位中。       
        这种方法可以得到具有高氯亚甲基覆盖率的碳烯材料,它可以通过各种分析方法(X射线光电子能谱学、傅立叶变换红外光谱、透射电子显微镜元素分析)来验证。改性后的砷烯比纯砷烯更稳定,具有强烈的光学和电子特性,这使其在光电应用领域更有吸引力。此外,氯亚甲基则成为未来材料改进的一个起点。      

    
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