一层单原子的金——研究人员创造了金烯

科学家们首次成功地制造出只有一个原子层厚的金片。这种材料被称为金烯。瑞典林雪平大学的研究人员表示，这赋予了黄金新的特性，使其适合用于二氧化碳转化、氢气生产和增值化学品生产等应用。他们的发现发表在《自然综合》杂志上

科学家们长期以来一直试图制造单原子厚的金片，但由于金属容易结块而失败了。但林雪平大学的研究人员现在已经成功了，这要归功于日本铁匠使用的一种有百年历史的方法

林雪平大学材料设计部研究员Shun Kashiwaya说：“如果你把一种材料做得非常薄，就会发生一些不同寻常的事情，比如石墨烯。金也会发生同样的事情。正如你所知，金通常是一种金属，但如果单原子层厚，金就会变成半导体。”

为了制造金烯，研究人员使用了一种三维基底材料，将金嵌入钛和碳层之间。但事实证明，开发goldene是一项挑战。林雪平大学薄膜物理学教授Lars Hultman表示，这一进展部分归功于意外发现

“我们创造的基底材料考虑到了完全不同的应用。我们从一种名为钛碳化硅的导电陶瓷开始，硅在其中呈薄层。然后我们的想法是在材料上涂上金以形成接触。但当我们将部件暴露在高温下时，基底材料内的硅层被金取代，”Lars Hultman说

这种现象被称为嵌入，研究人员发现的是钛金碳化物。可以说，几年来，研究人员一直在使用钛金碳化物，却不知道金是如何剥落或淘出来的

一次偶然的机会，Lars Hultman发现了一种在日本锻造艺术中使用了一百多年的方法。它被称为村上春树试剂，例如，在刀具制造中，它可以蚀刻掉碳残留物并改变钢的颜色。但不可能使用与铁匠们完全相同的配方。柏屋不得不考虑修改

“我尝试了不同浓度的Murakami试剂和不同的蚀刻时间跨度。一天、一周、一个月、几个月。我们注意到浓度越低，蚀刻过程越长越好。但这仍然不够，”他说

蚀刻也必须在黑暗中进行，因为氰化物在反应中被光照射时会产生，并溶解金。最后一步是使金片稳定下来。为了防止暴露的二维片材卷曲，添加了表面活性剂。在这种情况下，一种分离并稳定片材的长分子，即张力剂

＜p＞“金片在溶液中，有点像牛奶中的玉米片。使用一种‘筛子’，我们可以收集金，并使用电子显微镜进行检查，以确认我们已经成功了。”Kashiwaya说

金烯的新性质是由于金在二维时有两个自由键。正因为如此，未来的应用可能包括二氧化碳转化、制氢催化、增值化学品的选择性生产、制氢、水净化、通信等。此外，今天应用中使用的金的量可以大大减少

LiU研究人员的下一步是研究是否有可能对其他贵金属进行同样的研究，并确定未来的其他应用