联合研究团队开发2D纳米片的边缘到边缘组装技术

一个合作研究团队使用2D半导体材料的边缘到边缘组装制造了一个足球形状的结构。这项研究已登上《Angewandte Chemie国际版》杂志在线版的封面

由浦项科技大学（POSTECH）化学系的In Su Lee教授和博士候选人Sun Woo-Jang以及蔚山国立科学技术研究所（UNIST）能源与化学工程系的Kwangjin An教授领导的研究团队，成功地控制了2D二氧化硅纳米片（2D SiNS）边缘之间的相互作用，以产生足球状结构

二维纳米片的平面结构表现出独特的机械和光学性能，使其在半导体器件、催化剂、传感器和许多其他领域具有广泛用途。片之间的分子间力（范德华）的强烈吸引力通常导致面直接接触的结构，从而损害催化功能的机械稳定性

在这项研究中，研究团队开发了一种用于2D SiNS的边缘到边缘组装技术。在2D SiNS的情况下，电荷分布基于表面曲率或结构特性而变化，并且典型地，边缘区域对电荷分布的差异敏感

研究团队利用这一特性诱导2D SiNS边缘之间的相互作用。与传统的面对面装配不同，该技术侧重于边缘的装配

这一突破使研究人员能够将2D SiNS组装成空心足球形状的结构，即使在高温和各种溶剂等具有挑战性的条件下，也表现出非凡的机械稳定性和耐用性。此外，这种结构防止了纳米结构的无意聚集，并抑制了阻碍催化活性的焦炭的形成

这种结构特征显著增加了组装的2D SiNS表面积，提高了催化反应的效率，促进了反应物的平稳移动。重要的是，当在高温下进行连续反应时，它在从甲烷和二氧化碳中生产氢气和一氧化碳方面表现出卓越的催化活性和耐久性

该研究的首席研究员李仁洙教授说：“我不仅对纳米级材料组装的理解有所增强感到高兴，而且对我们为开发稳定和功能性的二维纳米材料铺平了道路感到高兴。”