氧化物/氧化物纳米片的设计功能通过元素替代/兴奋剂
Kanji Saito1,2, Masashi Morita3, Tomohiko Okada4
1Department of Materials Science, Graduate School of Engineering Science, Akita University, 1-1 Tegatagakuen-machi, Akita-shi, Akita 010-8502, Japan.
Chemical Society reviews
|October 7, 2024
概括
在二维 (2D) 氧化物和氧化物中进行元素替代,称为同型替代或合,允许量身定制的材料特性. 这篇综述强调了这些二维材料的独特准备,表征和应用.
科学领域:
- 材料科学和化学 材料科学和化学
- 纳米技术 纳米技术
- 固态物理 固态物理
背景情况:
- 固体中的结构元素的部分替代 (同态替代/兴奋剂) 改变了性能,并赋予了功能.
- 这种现象在自然界 (宝石,粘土矿物质) 观察到,并在材料化学中广泛使用.
- 二维 (2D) 氧化物和氧化物由于其易于合成和结构多功能性,比散装对应物具有独特的优势.
研究的目的:
- 总结二维氧化物和氧化物的元素替代,强调它们独特的制备,表征和应用.
- 讨论分层材料的设计,如分层的双氧化物和酸盐,通过对特定性质的同态替代.
- 探索等态置换在层层的过渡金属氧化物/氧化物中的多功能性,以调整电子结构和功能.
主要方法:
- 关于二维氧化物和氧化物的元素替代 (同态替代,兴奋剂) 的文献综述.
- 与散装材料相比,对2D材料独特的制备和表征技术的分析.
- 使用分层酸盐和酸盐进行光催化应用的材料设计的案例研究.
主要成果:
- 在二维氧化物和氧化物中,元素替换能够精确控制材料的特性,例如催化和吸附能力.
- 在层叠的双氧化物,酸盐和粘土矿物质中的同型替代影响着催化,吸附和膨胀的特性.
- 调带结构,用孔/电子进行合,并创建杂质水平,可以通过元素替换层叠过渡金属氧化物/氧化物来实现.
结论:
- 元素替代是一种多功能策略,用于设计具有定制性质的功能2D氧化物和氧化物.
- 2D材料的独特特性通过受控的元素替代促进了先进的应用.
- 同态置换对于开发下一代材料至关重要,特别是用于光催化和离子交换.
