Researchers from Tokyo Metropolitan University have created sheets of transition metal chalcogenide "cubes" connected by chlorine atoms. While sheets of atoms have been widely studied, e.g. graphene, the team's work breaks new ground by using c
东京都立大学的研究人员创造了由氯原子连接的过渡金属硫族化物“立方体”片。虽然原子片已被广泛研究，例如石墨烯，但该团队的工作通过使用团簇开辟了新天地。这项研究发表在《先进材料》杂志上
该团队成功地在碳纳米管内形成了用于结构表征的纳米带，同时还形成了可以剥离和探测的微型立方体片。这些被证明是产生氢气的优秀催化剂
二维材料是纳米技术的突破，实现了具有奇特电子和物理特性的材料，这些特性是其片状性质所特有的
虽然石墨烯是众所周知的，但也有很多人关注过渡金属硫族化物（TMC），它由过渡金属和硫或硒等16族元素组成。例如，TMC的纳米片已被证明能够发光，并显示出作为晶体管的优异性能
但是，虽然进展很快，但在大多数情况下，它是关于让原子在片状几何形状中形成正确的晶体结构
由助理教授Yusuke Nakanishi领导的东京都立大学研究团队受到启发，尝试了一种不同的方法：是否有可能使用TMC集群，并将其排列成二维模式？这种组装纳米片的新方法将产生一类完全不同的纳米材料
该团队将研究重点放在钼和硫的立方“超原子”团簇上。他们在碳纳米管的纳米尺度范围内，从氯化钼（V）和硫的蒸汽中生长出材料
生长的纳米带隔离良好，可以使用透射电子显微镜（TEM）清晰成像。他们证实，他们的材料由孤立的硫化钼“立方体”组成，这些立方体由氯原子连接，与块状材料中的立方体结构不同
（a）钼和硫原子的立方超原子团。（b） 传统的“面心立方”结构（如氯化钠、食盐）和散装材料中报告的包合物结构。图片来源：东京都立大学（a）由氯原子桥接的立方体团簇的受限纳米带示意图。（b） 扫描透射电子显微镜（STEM）图像的特写，以及（c）较低放大倍数的视图，显示碳纳米管中的限制。图片来源：东京都立大学但要使材料在应用中有用，需要在更大的尺寸上制作。在同一个实验中，研究小组发现了一种片状材料覆盖在他们的玻璃反应管内部
通过将固体与壁分离，他们发现它是由相对较大的微尺度薄片组成的，这些薄片由以六边形排列的相同超原子团组成。尽管该团队刚刚开始探索新材料的潜力，但他们已经从理论上证明，在微小应力下，相同的结构可以发光
他们还发现，它可能是析氢反应（HER）的有效催化剂，最常见于电流通过水中产生氢气时。与本身是一种有前景的催化材料二硫化钼相比，这种新型层状材料在探测时在较低电压下显示出明显更高的电流，表明效率更高
尽管还有更多，但他们组装纳米片的新方法有望提供一系列新的合理设计的材料，具有令人兴奋的新功能