Сибирские ученые получили «самосборные» наночешуйки

Химики из Красноярска получили наночешуйчатый композит, который «самособирается» за счет противоположных зарядов его слоев.

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.