世界上最薄的金箔，被称为“goldene”，只有 1 个原子厚

Goldene 是自 2004 年石墨烯首次问世以来最新制造的二维材料。

科学家们创造出了世界上最薄的金叶，其厚度仅为一个原子。 

研究人员表示，这种被称为“goldene”的新材料可能在二氧化碳转化和氢气生成方面具有重要应用。

为了制作金色，该团队采用了日本铁匠使用的 100 年前的技术来分离单层贵金属。他们于 4 月 16 日在《Nature Synthesis》杂志上报告了他们的工作。 

研究人员对二维材料特别感兴趣，因为它们具有不寻常的光学、电子和催化特性。这些物质相对于其体积具有极高的表面积，这意味着它们的行为与化学性质相同的散装固体有很大不同，自 2004 年发现石墨烯以来，已经报道了许多二维材料的例子。

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然而，这些材料大多数是由非金属或混合化合物制备的，制造纯金属的单原子片材更具挑战性。

“金属不喜欢孤独，”奥尔巴尼大学固态化学家迈克尔·杨（Michael Yeung）在一封电子邮件中告诉《生活科学》。 “因为金属中的粘合是离域的，所以它们很容易粘合在一起并聚集。准备单层是一项相当大的壮举，因为你要与金属不仅与自身粘合而且与其他板材粘合的愿望作斗争。”

之前的尝试也遇到过这个问题。 几个团队已经创建了嵌入支撑固体（例如石墨烯涂层碳化硅）内的单层金原子，“就像一种‘三明治’结构，使用石墨烯作为伪面包，黄金作为肉，”杨说。但事实证明，从这些复杂的层状固体中提取金子是有问题的，因为一旦移除支撑物，金原子就会凝结成纳米颗粒。

瑞典林克平大学物理、化学和生物系助理教授 Shun Kashiwaya 及其同事彻底改变了这种方法，首次成功分离出金色薄片。  

他们首先创建了钛、硅和碳的层状结构，然后在其表面覆盖了一层金。 12 小时内，金颗粒扩散到材料中，用金取代硅层，并在固体中形成嵌入的金色薄片。然而，该团队并没有试图去除金层，而是小心地蚀刻掉了周围的所有固体，使金片保持不变。

他们是在研究合著者、林平大学物理、化学和生物系教授Lars Hultman研究化学蚀刻剂时发现了这项技术。 Kashiwaya 告诉 Live Science，Hultman 发现了日本铁匠使用的一种已有 100 年历史的方法，用于蚀刻掉钢材中的碳化物残留物。这种溶液被称为村上试剂或碱性铁氰化钾，可以蚀刻掉周围的碳化钛支撑体，而不影响金色薄片。

为了完善该方法，研究小组尝试了不同的反应条件和蚀刻溶液的浓度。至关重要的是，他们发现添加半胱氨酸作为表面活性剂或降低液体表面张力的化学物质，可以稳定分离的片层并防止金原子聚集并结合成纳米颗粒。 

这些独立的金箔长度可达100纳米，比普通金箔薄数百倍。

Kashiwaya和Hultman认为，由于goldene增强的化学反应性，它可以在将二氧化碳转化为乙醇和甲烷等燃料以及将水转化为氢气的反应中具有重要的应用。他们目前正在致力于改进合成方法。 

“我们的目标是探索金箔的基本物理和化学特性，并进一步开发合成工艺，以增加金箔面积和产量，”Kashiwaya 说。 “我们还设想应用这种方法来生产除金矿之外的其他元素二维材料（金属烯）。”

Yeung 对通过这种方法制备新型二维材料特别感兴趣。 “选择性蚀刻通常稳定的物质的能力意味着可以制造出一堆新材料，”他说。 

Yeung 说，下一步可能是使用氧化铝作为基底制造单层银。