基于双电层限域实现单晶氧化锌纳米片单元胞级厚度控制
材料科学
2017-11-08 v1
摘要
离子层外延 (ILE) 近来被发展为一种合成具有非层状晶体结构（如 ZnO）的纳米级厚度二维材料的有效策略。两亲性单分子层的堆积密度被认为是控制纳米片成核与生长的关键参数。在本工作中，我们系统研究了以不同堆积密度的阴离子油基硫酸盐单分子层在水-空气界面为模板生长的单晶 ZnO 纳米片的行为。ZnO 纳米片的厚度从一个单元胞调控到四个单元胞，并显示出与电离表面活性剂单分子层下方 Zn2+ 离子浓度区（Stern 层）宽度良好的相关性。对纳米片尺寸与密度的进一步分析表明，在低表面压下纳米片生长受表面活性剂单分子层空间位阻主导；而在高表面压下成核密度成为主导因素。随着厚度减小至几个单元胞，ZnO 纳米片的功函数呈现下降趋势。本研究验证了一个关键假设，即纳米片生长受离子前驱体双电层形成所自限制。该工作将为从非层状材料以低至一个单元胞的厚度可控合成新型二维纳米片开辟新途径。
引用
@article{arxiv.1711.02203,
title = {Unit Cell-Level Thickness Control of Single-Crystalline Zinc Oxide Nanosheets Enabled by Electrical Double Layer Confinement},
author = {Yin Xin and Shi Yeqi and Wei Yanbing and Joo Yongho and Gopalan Padma and Szlufarska Izabela and Wang Xudong},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.02203},
year = {2017}
}