Сибирские ученые получили «самосборные» наночешуйки

Ученые из Красноярского научного центра СО РАН синтезировали новый многофункциональный композитный двумерный материал в форме наночешуек. Работа исследователей опубликована в New Journal of Chemistry.

Двумерные материалы имеют толщину всего в один атом и обладают уникальными свойствами. Полученный сибирскими учеными материал на основе природного минерала точилинита состоит из чередующихся слоев сульфида железа и гидроксида магния, связанных за счет электрических зарядов. Они образуют чешуевидные частицы латеральным размером от ста до двухсот нанометров и толщиной около 20 нанометров.

Получили наночешуйки химики, модицифцировав для точилинита протокол для другого, похожего минерала — валлериита. Основанный на гидротермальном синтезе метод позволяет получать композит при умеренной температуре и атмосферном давлении. В ходе него структура точилинита «самособирается» за счет противоположных электрических зарядов на слоях сульфида железа и гидроксида магния.

Выяснилось, что электронные, оптические и магнитные свойства разработанного композита определяются сульфидными слоями. Кроме того, на некоторые свойства материала, в частности, термостабильность, влияет содержание трёхвалентного железа в гидроксидных слоях, пояснил один из исследователей, старший научный сотрудник Института химии и химической технологии СО РАН Максим Лихацкий. Чтобы управлять ими, исследователи частично заменили магний в гидроксидном слое литием и алюминием.

Наночешуйчатый композит можно применять в нанофотонике и оптоэлектронике, катализе, использовать в качестве наноантенн, сорбентов и электродов в источниках тока, электрохимических конденсаторах.