瑞典林雪平大學科研團隊制備出只有單原子層厚度的黃金薄片“金烯”，拓展了金的特性，可應用于二氧化碳轉化、制氫和生產增值化學品等。相關研究成果4月16日發表于《自然-合成》。

材料在極薄時會展現出超乎尋常的特性，例如被譽為“新材料之王”的石墨烯，就是一種單原子層厚度的碳材料。金通常屬于金屬，但若達到單原子層厚度，就可以成為半導體。科學家一直嘗試制備單原子層厚度的金，但由于金原子容易聚集到一起而未能成功。

在這項研究中，科研團隊首先使用了一種鈦硅碳化物導電陶瓷，硅在其中以薄層形式存在。該材料上被涂覆一層金并加熱到高溫后，硅層會被金層取代，形成鈦金碳化物。之后，科研團隊采用日本發明的化學試劑“村上試劑”進行濕法蝕刻，去除碳殘留物，從而分離出鈦金碳化物中薄薄的金層，破解了金的分離難題。

通過調整試劑的濃度和蝕刻時間，科研團隊發現，試劑濃度越低、蝕刻時間越長，效果越好，且整個蝕刻過程必須避光，以防止因光照生成氰化物溶解掉金。他們添加了表面活性劑以分隔和穩定金層，避免二維金材料卷曲，最終成功從溶液中收集到金層，并利用電子顯微鏡確認制備成功。

科研團隊表示，當金轉變為二維材料后會具有許多新的特性，未來可用于二氧化碳轉化、氫氣催化與生產、增值化學品的選擇性生產、水凈化、通信等。下一步，他們將研究是否能對其他貴金屬進行同樣的處理，并確定新材料的其他應用。此外，通過這種方法處理后，金在各種應用中的用量將大大減少。

相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s44160-024-00518-4