據(jù)報道，蔚山科技大學(xué)（UNIST）能源和化學(xué)工程部的Jae Sung Lee 和Soojin Park教授領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)合研究團隊以天然黏土為原料，研發(fā)出一種低成本、可行性高的一體化技術(shù)來合成介孔硅納米片。這種納米片在催化制氫中更高效。
硅納米片(SiNSs)是近期最激動人心的發(fā)現(xiàn)之一。由于其無與倫比的光電性能、與現(xiàn)有硅技術(shù)兼容性，硅納米片在各種應(yīng)用中是最有前景的，如在制造半導(dǎo)體和生產(chǎn)氫的過程。
由蔚山科技大學(xué)（UNIST）能源和化學(xué)工程部的Jae Sung Lee 和Soojin Park教授領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)合研究團隊，已經(jīng)開發(fā)了一種低成本、可行性高的技術(shù)來合成硅納米片，主要原料是天然粘土和鹽。通過本研究，UNIST已經(jīng)向大規(guī)模生產(chǎn)這種相對較低成本的材料邁出重要的一步。
 合成過程如上圖所示，首先，熔融氯化鈉將天然黏土剝離，然后，利用鎂還原黏土變成硅納米片。（熔融鹽的作用是交換與夾層中的烷基胺和粘土內(nèi)部的金屬陽離子。鎂的作用是還原內(nèi)部粘土，產(chǎn)生額外的熱量誘發(fā)最終硅片脫落。）
“反應(yīng)溫度從550℃到700℃，鹽和粘土開始融化，同時熔融鹽誘導(dǎo)硅層剝落、粘土被還原。然后熔鹽溶解在黏土層中并將黏土分成單個納米片。”Jaegeon Ryu說。他是Soojin Park教授實驗室的博士研究員，這項研究的第一作者。他繼續(xù)說道,“使用金屬熱法還原， 粘土中的金屬氧化物與硅可以交換。”
這些新合成硅納米片由于其自身超薄(約5納米的厚度)，是生產(chǎn)更小電子設(shè)備的關(guān)鍵部件。Park教授說：“由于電器和電子設(shè)備變得越來越小，這就使得單個納米尺寸部件需求緊張。我們的新技術(shù)使用廉價的天然黏土和鹽制備出高質(zhì)量的硅納米片，從而大大降低生產(chǎn)成本。”
研究小組報告，這些納米片擁有大的比表面積并包含了來自粘土中氧空位的介孔結(jié)構(gòu)。他們補充說：“這些優(yōu)勢使納米片具有異常高的光催化活性，更加合適水-甲醇混合產(chǎn)生氫，”
他們的研究發(fā)表在NPG Asia Materials 上(“從天然黏土中一體化的合成的介孔硅納米片及其應(yīng)用制氫進展”)。
更多精彩！歡迎掃描下方二維碼關(guān)注中國粉體技術(shù)網(wǎng)官方微信（bjyyxtech）
|
