Angew:超薄单晶MgO(111)纳米片
芣苢 西瓜 2020-11-03

合成高质量的非层状金属氧化物二维纳米材料是一个巨大的挑战,尤其是在需要长程单晶性和清洁的高能表面的情况下。近日,苏黎世联邦理工学院Christophe Copéret,Pengxin Liu,Marc-Georg Willinger等报道了超薄单晶MgO(111)纳米片(MgO-NS)的合成。

本文要点:

1作者通过两步过程合成了MgO-NS包括形成超薄Mg(OH)2纳米片作为前驱体,以及在动态真空下加热下选择性地进行定向转化。作者通过高分辨率TEM(HRTEM)直接观察到了由堆叠的(111)面组成的MgO-NS的单晶。原位粉末X射线衍射(pXRD)和热重分析(TGA)表明,通过真空处理实现的脱水过程中水蒸气分压的降低是产生单晶性的关键。

2进一步表征表明,MgO-NS富含缺陷的表面具有末端-OH基团,3个配位的O2-位点,低配位的Mg2+位点以及氧空位处捕获的单个电子,这使MgO-NS具有很高的反应性。

3作者还将MgO-NS用于CO分子活化。实验发现,在低温和低压下,CO在该纳米片可形成强吸附,并将CO分子耦合为C2物种。

该工作报道的以克为单位合成超薄单晶MgO(111)纳米片的简单方法为探索其表面化学性质并在这些非常规表面上生成功能材料(例如非均相催化剂)提供了可能性。

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Pengxin Liu, et al. Ultrathin Single‐crystalline MgO (111) Nanosheets. Angew. Chem. Int. Ed., 2020

DOI: 10.1002/anie.202013196

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202013196

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