2018年7月30日
自从2004年石墨烯被分离出来以来，人们一直在竞相开发创新的二维(2D)材料，这是一种单层物质，其厚度介于一个原子到几纳米(1米的十亿分之一)之间。欧洲杯足球竞彩
包括巴西科学家在内的国际研究小组从铁矿石中获得了新的材料，并应用于光催化剂。(图片来源:Agência FAPESP)
它们具有与降维相关的独特特性，在纳米工程和纳米技术的发展中发挥着至关重要的作用。一个国际科学家团队，包括隶属于坎皮纳斯大学(University of Campinas, UNICAMP)的巴西研究人员，已经成功地合成了一种具有这些特性的创新材料。
研究小组从巴西等世界各地开采的普通铁矿石中提取了一种名为“hematene”的2D物质。只有三个原子的厚度，这种材料被认为具有改善的光催化性能。
《纽约时报》发表的一篇文章详细介绍了这项创新自然纳米技术日报》。这项研究是在计算工程与科学中心(CCES)进行的，该中心是由美国政府资助的研究、创新和传播中心(ridc)之一欧洲杯线上买球FAPESP，以及在国外进行研究实习的时候，这也是由FAPESP通过一项特殊奖学金支持的。
该研究的作者之一、CCES的研究员道格拉斯·苏亚雷斯Galvão向Agência FAPESP透露了这一发现。”我们合成的材料可以作为光催化剂，将水分解成氢和氧，这样就可以从氢中发电，以及其他一些潜在的应用”,
这种新材料是从赤铁矿中提取出来的，赤铁矿是地球上最普遍的矿物之一，也是铁的主要来源，而铁是最便宜的金属，用于各种产品，最重要的是用于制造钢铁。
与碳和石墨烯二维形式,赤铁矿是一个non-van范德华材料,也就是说,它是由3 d结合网络代替nonchemical和相对较弱的原子共价的范德华相互作用(不涉及共享一个或多个电子对的原子参与债券)。
由于赤铁矿具有高度定向的大晶体，是一种天然矿物和非范德华材料，科学家认为这是创新二维材料剥离的一个显著前兆。欧洲杯足球竞彩
迄今为止合成的大多数二维材料都欧洲杯足球竞彩来自于范德华固体样品。具有高度有序原子层和大晶粒的非范德华二维材欧洲杯足球竞彩料仍然很少见。
道格拉斯·苏亚雷斯Galvao
通过在有机溶剂- N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中对赤铁矿进行液相剥脱制备了血红素。通过透射电子显微镜证实了在只有三个铁和氧原子厚度的单层和随机堆叠的单层(双层)中发生的剥离和形成。
通过实验和数学计算分析了血红素的磁性特性。结果表明，它们与赤铁矿的磁性特征不同。
与天然赤铁矿的反铁磁性不同，赤铁矿是铁磁性的，类似于普通磁铁。在反铁磁体中，偶极子是反平行的，并向相反的方向排列。在铁磁体中，偶极子是平行的，并沿同一方向排列。
”在铁磁体中，原子的磁矩指向同一个方向。在反铁磁体中，相邻原子的磁矩是交替的,”Galvao解释道。
高效的光催化剂
科学家们还研究了血红素的光催化特性，即它在被光激发时提高化学反应速度的潜力。结果表明，与赤铁矿光催化相比，赤铁矿的光催化效率更高，但赤铁矿的光催化性能较常见，但不够强。
如果一种材料必须是一种有效的光催化剂，它应该吸收可见光部分，产生电荷，并将其转移到材料的表面来执行所需的反应。
虽然赤铁矿从紫外线吸收阳光到黄橙色区域，但它产生的电荷是非常短暂的。因此，它在浮出水面之前就缩小了。
根据研究人员的说法，使用苏木的光催化更有效，因为光子在表面的几个原子中产生负电荷和正电荷。研究人员发现，当这种新材料与二氧化钛纳米管阵列配对时，它们可以让电子更容易地从血液中逃逸，从而让更多的可见光被吸收。
”血红素可能是一种高效的光催化剂，特别是将水分解为氢和氧，也可以作为一种超薄磁性材料用于自旋电子器件”,表示Galvao。自旋电子学(或磁电子学)是一种创新技术，用于存储、显示和处理由电子自旋引起的信息变化，电子自旋直接与其磁矩耦合。
该团队已经研究了其他非范德华材料，因为它们可以用于开发具有特殊性质的其他2D材料。欧洲杯足球竞彩”还有一些其他的铁氧化物及其衍生物，是产生新的二维材料的候选材料欧洲杯足球竞彩”,表示Galvao。