二维超薄纳米材料具有独特的结构特征，为该类材料的诸多应用提供了可能性。然而，制备不含固体基质(提供支撑的表面或材料)的超薄二维金属纳米材料仍是一项重大挑战。近日，英国利兹大学的一个研究小组发明了一种新型的二维金纳米材料，厚度只有0.47纳米，只有两个原子那么厚。这种二维材料所有的原子都排列在表面，它们被分成上下两层。

然而，Sunjie Ye和她的团队制备的并不是世界上最薄的黄金。这项纪录是由中国科学院的一个课题组创造，他们制备了只有一个原子厚的金纳米片。

中国科学院金属研究所Kui Du等人利用透射电子显微镜内的原位脱合金技术，制备了独立的单原子厚的金薄膜和纳米带。

研究发现，在高能电子束的作用下，金膜具有较强的稳定性。实验观察到最小宽度为0.6 nm的单原子厚度的纳米带。理论计算显示纳米带具有铁磁性。此外，通过利用单分子层和双分子层金薄膜的原子分辨率图像，研究了键长与原子配位数之间的线性关系。这项工作为金属薄膜和纳米带的制备以及获得具有新物理性能的材料提供了一条途径。

二维纳米金的主要潜在应用之一就是在许多工业过程中作为加速化学反应的催化剂。黄金本身是一种非常有效的催化剂，由于纳米薄片非常薄，几乎每个金原子都参与了催化，这就意味着这一过程将非常高效。基准测试显示，金纳米片的催化效率是传统工业用金纳米片的10倍。研究结果表明，在工业可以通过使用更少量的黄金而获得同样的效果。除此之外，二维纳米金还可用于开发人工酶，在未来或快速的医学诊断测试中，这些酶可能成为净水技术的一部分。由于这种材料本身具有柔性，它甚至还有可能应用于可折叠电子产品。

参考文献：

Xuelu Wang,Chunyang Wang,Chunjin Chen,Huichao Duan,Kui Du*.Free-standing Monatomic Thick Two-dimensional Gold. Nano Lett. 2019

DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b01494

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b01494