1715424374
2024-05-11 10:00:00
ジャカルタ –
科学者たちは、わずか原子 1 個の厚さで世界で最も薄い金箔を作成しました。 葉の名前はゴールデンです。 Goldene は、二酸化炭素変換と水素製造において大きな応用可能性を持っています。
この素材を作成するために、研究者らは、日本の鍛冶屋が貴金属の層を分離するために100年にわたって使用してきた方法を使用しました。
研究者は、その珍しい光学的、電子的、触媒的特性のため、二次元材料に興味を持っています。
これらの物質は体積に比べて表面積が大きいため、化学的に同一のバルク固体とは異なる特性を持っていることがわかります。 2004 年のグラフェンの発見以来、2D 材料の多くの例が報告されています。
これらのリーフは主に非金属または混合化合物から作られており、単一の原子が含まれているため難易度が高くなります。
Live Scienceのレポートで、オールバニー大学の固体化学者マイケル・イェン氏は、「金属は結合が非局在化しているため、単独でいることを好まない。そのため、金属は容易に結合して凝集する」と述べた。
「1つの層を準備することは、金属自体だけでなく他の層とも結合したいという金属の欲求にうまく対抗することができるため、驚くべき偉業です」と彼は電子メールで続けた。
Goldene の作成中に直面した問題
以前は、この取り組みにより問題が発生していました。 一部のチームは、グラフェンでコーティングされた炭化ケイ素などの支持固体上に埋め込まれた金原子の単層を作成しました。 つまり、この層はサンドイッチのような構造になっており、グラフェンはパン、金は肉となっています。
問題は、複雑な層状固体から金を抽出する場合です。 これは、支持体が除去されるとすぐに金原子が凝集してナノ粒子になることが原因で発生します。
一方、スウェーデンのリンコピン大学物理・化学・生物学科の柏谷俊助教授らの研究により、初めて金箔の分離に成功した。 彼らは、チタン、シリコン、カーボンを積層し、金の表面層で覆う構造の作成に着手しました。
金粒子は 12 時間かけて材料内に拡散し、シリコン層を金に置き換え、固体内に埋め込まれた金シートを作成します。
柏谷氏と研究チームは、金の層を除去しようとする代わりに、金のシートが無くなるまでその周囲の固体物体をすべて慎重に削り落とした。
この技術は、柏屋氏の同僚で化学エッチングを研究していたリンシェーピング大学教授ラース・ハルトマン氏によって発見された。
金シートの発見の完了
ハルトマンは、日本の鍛冶屋が鋼中の炭化物残留物を除去するために使用していた 100 年前の方法を発見しました。 村上試薬またはアルカリ性フェリシアン化カリウムと呼ばれるこの溶液は、金箔に影響を与えることなく、周囲の炭化チタン裏材を除去します。
チームは、さまざまな反応条件とエッチング溶液の濃度を使用してこの方法を改良しました。 主なものは、液体の表面張力を下げる界面活性剤または化学物質としてシステインを添加し、分離されたシートを安定化し、金原子がナノ粒子に結合するのを防ぐというアイデアです。
ゴールデンの化学反応性の向上により、柏屋氏とハルトマン氏は、二酸化炭素をエタノールやメタンなどの燃料に変換したり、水を水素に変換したりする化学反応における重要な応用が可能になると考えている。
「私たちはゴールデン シートの面積と収量を増やしたいと考えています。それにより、ゴールデンの基本的な物理的および化学的特性を調査し、合成プロセスを開発します」と柏屋氏は述べました。
「このアプローチをゴールデン以外の 2D 要素素材の作成にも適用したいと考えています。」と柏谷氏は続けて説明を終えました。
ビデオを見る “IDR 1.2 Tゴールド取引汚職事件におけるPT Antamの元GMの役割」
(いや/いや)
#科学者が世界で最も薄い金箔を作成厚さは原子1個ゴールデンと名付けられる