铁矿石可能成为下一个重要的2D材料

铁矿石可能成为下一个重要的2D材料

你多年来一直听说石墨烯。这种二维碳版本应该彻底改变从CPU到病毒诊断速度更快的一切。虽然石墨烯在研究和数量有限的消费产品中一直很重要,但它并没有完全实现炒作。也许下一个2D材料将启动一场物质革命。它被称为hematene,它是由廉价,丰富的铁矿石制成的。

Hematene与石墨烯有许多共同之处。石墨烯基本上是一片薄的碳原子,而己烯是一片薄薄的铁和氧。它由赤铁矿组成,赤铁矿是世界上最常见的铁矿石来源。它是地球上最常见的矿物之一。你可以在地下挖掘,并可能在许多地区找到一些赤铁矿,但它们不会具有潜在的hematene特性。

来自莱斯大学的团队通过对赤铁矿进行称为液相剥离的过程来创造了hematene - 矿石暴露于二甲基甲酰胺(DMF)。得到的材料不是像石墨烯那样的单个原子厚度,但它的距离不远,只有三个原子(氧和铁)的厚度。不过,这仍被视为单层。

改变这种材料的物理构造赋予它一些研究人员仍在探索的迷人特性。例如,hematene是铁磁性的,而赤铁矿则不是。Hematene在光催化方面也显示出巨大的希望。光子在表面的几个原子内产生负电荷和正电荷。通过将hematene与二氧化钛纳米管阵列配对,该团队认为光子将具有更直接的通向表面的路径。因此,与甚至基于石墨烯的细胞相比,hematene作为太阳能收集器可能更有效。

铁矿石可能成为下一个重要的2D材料

透射电子显微镜图像显示双层和单层庚烷。剥落后形成随机排列的片材。

与石墨烯相比,Hematene还有一个重要优势。它通过化学键结合在一起,而不是将石墨烯保持在一起的相对较弱的范德华相互作用。这意味着它可以用于石墨烯结构被破坏的更多应用中。

hematene的有趣特性使得一些人认为其他氧化铁材料可用于2D形式。我们可能即将获得一系列具有野性的纤细材料。首先,我们必须看看hematene能否做到科学家所希望的。

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