Ученые Красноярского научного центра СО РАН синтезировали новый многофункциональный композитный двумерный материал в виде нано чипа. Результаты работы исследователей опубликованы в журнале New Journal of Chemistry.
Двумерный материал толщиной всего в один атом обладает уникальными свойствами. Материал, полученный сибирскими учеными на основе природного минерала точилинита, состоит из чередующихся слоев сульфида железа и гидроксида магния, которые связаны между собой за счет электрического заряда. Они образуют пластинчатые частицы с поперечными размерами от 100 до 200 нанометров и толщиной около 20 нанометров.
Химики получили точилинит в нанометровом масштабе, модифицировав процесс получения валлериита, другого аналогичного минерала. Согласно методу гидротермального синтеза, композит может быть получен при умеренных температурах и атмосферном давлении. В ходе этого процесса происходит “самосборка” структуры точилинита за счет противоположных зарядов на слоях сульфида железа и гидроксида магния.
Результаты исследования показывают, что электронные, оптические и магнитные свойства разработанных композитов определяются сульфидным слоем. Кроме того, содержание трехвалентного железа в гидроксидном слое влияет на некоторые свойства материала, в частности, на термостабильность, поясняет Максим Лихацкий, один из исследователей, старший научный сотрудник Института химии и химической технологии Российской академии наук. Чтобы справиться с этими проблемами, исследователи частично заменили магний в гидроксидном слое на литий и алюминий.
Наноразмерные композиты могут быть использованы в нанофотонике и оптоэлектронике, катализе, наноантеннах, адсорбентах и электродах источников тока, электрохимических конденсаторах.
