物理化学学报 >> 2019, Vol. 35 >> Issue (6): 565-571.doi: 10.3866/PKU.WHXB201805080
收稿日期:
2018-05-28
录用日期:
2018-07-01
发布日期:
2018-10-31
通讯作者:
张助华
E-mail:chuwazhang@nuaa.edu.cn
作者简介:
张助华,1983年生。本科和博士均就读于南京航空航天大学。现任职于南京航空航天大学。主要研究方向为低维材料力学,低维材料理论与模拟
基金资助:
Qin WANG,Minmin XUE,Zhuhua ZHANG*()
Received:
2018-05-28
Accepted:
2018-07-01
Published:
2018-10-31
Contact:
Zhuhua ZHANG
E-mail:chuwazhang@nuaa.edu.cn
Supported by:
摘要:
硼烯是由硼原子构成的单原子层厚的二维材料,具有丰富的化学和物理性质。本文集中介绍近年来硼烯在合成方面的理论与实验研究进展,重点分析基底、生长温度、生长前驱物等因素对硼成核选择性的影响,探讨能够促进硼烯成核的潜在方法。进一步将分析硼烯生长机制及理论研究方法,以此展望通过在基底上化学气相沉积合成硼烯的可能途径。本文旨在促进大面积、高质量硼烯样品的制备以推动硼烯的实际应用。
王琴,薛珉敏,张助华. 硼烯化学合成进展与展望[J]. 物理化学学报, 2019, 35(6), 565-571. doi: 10.3866/PKU.WHXB201805080
Qin WANG,Minmin XUE,Zhuhua ZHANG. Chemical Synthesis of Borophene: Progress and Prospective[J]. Acta Physico-Chimica Sinica 2019, 35(6), 565-571. doi: 10.3866/PKU.WHXB201805080
1 |
Mannix A. J. ; Kiraly B. ; Hersam M. C. ; Guisinger N. P. Nat. Rev. Chem. 2017, 1, 0014.
doi: 10.1038/s41570-016-0014 |
2 |
Molle A. ; Goldberger J. ; Houssa M. ; Xu Y. ; Zhang S. C. ; Akinwande D. Nat. Mater. 2017, 16, 163.
doi: 10.1038/NMAT4802 |
3 |
Oganov A. R. ; Solozhenko V. L. J. Superhard Mater. 2009, 31, 285.
doi: 10.3103/S1063457609050013 |
4 |
Huang W. ; Sergeeva A. P. ; Zhai H. J. ; Averkiev B. B. ; Wang L. S. ; Boldyrev A. I. Nat. Chem. 2010, 2, 202.
doi: 10.1038/NCHEM.534 |
5 |
Sergeeva A. P. ; Popov I. A. ; Piazza Z. A. ; Li W. L. ; Romanescu C. ; Wang L. S. ; Boldyrev A. I. Acc. Chem. Res. 2014, 2, 1349.
doi: 10.1021/ar400310g |
6 |
Zhai H. J. ; Zhao Y. F. ; Li W. L. ; Chen Q. ; Bai H. ; Hu H. S. ; Piazza Z. A. ; Tian W. J. ; Lu H. G. ; Wu Y. B. ; et al Nat. Chem. 2014, 6, 727.
doi: 10.1038/NCHEM.1999 |
7 |
Ciuparu D. ; Klie R. F. ; Zhu Y. M. ; Pfefferle L. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 3967.
doi: 10.1021/jp049301b |
8 |
Liu F. ; Shen C. M. ; Su Z. J. ; Ding X. L. ; Deng S. Z. ; Chen J. ; Xu N. S. ; Gao H. J. J. Mater. Chem. 2010, 20, 2197.
doi: 10.1039/b919260c |
9 |
Tai G. A. ; Hu T. S. ; Zhou Y. G. ; Wang X. F. ; Kong J. Z. ; Zeng T. ; You Y. C. ; Wang Q. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 15473.
doi: 10.1002/anie.201509285 |
10 |
Sun X. ; Liu X. F. ; Yin J. ; Yu J. ; Li Y. ; Hang Y. ; Zhou X. C. ; Yu M. L. ; Li J. D. ; Tai G. A. ; et al Adv. Funct. Mater. 2017, 27, 1603300.
doi: 10.1002/adfm.201603300 |
11 |
Mannix A. J. ; Zhou X. F. ; Kiraly B. ; Wood J. D. ; Alducin D. ; Myers B. D. ; Liu X. L. ; Fisher B. L. ; Santiago U. ; Guest J. R. ; et al Science 2015, 350, 1513.
doi: 10.1126/science.aad1080 |
12 |
Feng B. J. ; Zhang J. ; Zhong Q. ; Li W. B. ; Li S. ; Li H. ; Cheng P. ; Meng S. ; Chen L. ; Wu K. H. Nat. Chem. 2016, 8, 563.
doi: 10.1038/NCHEM.2491 |
13 |
Zhang Z. H. ; Penev E. S. ; Yakobson B. I. Chem. Soc. Rev. 2017, 46, 6746.
doi: 10.1039/c7cs00261k |
14 |
Feng B. J. ; Sugino O. ; Liu R. Y. ; Zhang J. ; Yukawa R. ; Kawamura M. ; Iimori T. ; Kim H. ; Hasegawa Y. ; Li H. ; et al Phys. Rev. Lett. 2017, 118, 096401.
doi: 10.1103/PhysRevLett.118.096401 |
15 |
Huang Y. F. ; Shirodkar S. N. ; Yakobson B. I. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 17181.
doi: 10.1021/jacs.7b10329 |
16 |
Zhang Z. H. ; Yang Y. ; Penev E. S. ; Yakobson B. I. Adv. Funct. Mater. 2017, 27, 1605059.
doi: 10.1002/adfm.201605059 |
17 |
Boustani I. ; Quandt A. ; Hernandez E. ; Rubio A. J. Chem. Phys. 1999, 110, 3176.
doi: 10.1063/1.477976 |
18 |
Boustani I. Phys. Rev. B 1997, 55, 16426.
doi: 10.1103/PhysRevB.55.16426 |
19 |
Yang X. B. ; Ding Y. ; Ni J. Phys. Rev. B 2008, 77, 041402.
doi: 10.1103/PhysRevB.77.041402 |
20 |
Tang H. ; Ismail-Beigi S. Phys. Rev. Lett. 2007, 99, 115501.
doi: 10.1103/PhysRevLett.99.115501 |
21 |
Szwacki N. G. ; Sadrzadeh A. ; Yakobson B. I. Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 166804.
doi: 10.1103/PhysRevLett.98.166804 |
22 |
Penev E. S. ; Bhowmick S. ; Sadrzadeh A. ; Yakobson B. I. Nano Lett. 2012, 12, 2441.
doi: 10.1021/nl3004754 |
23 |
Wu X. ; Dai J. ; Zhao Y. ; Zhuo Z. ; Yang J. ; Zeng X. C. ACS Nano 2012, 6, 7443.
doi: 10.1021/nn302696v |
24 |
Lu H. ; Mu Y. ; Bai H. ; Chen Q. ; Li S. J. Chem. Phys. 2013, 138, 024701.
doi: 10.1063/1.4774082 |
25 |
Yu X. ; Li L. ; Xu X. ; Tang C. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 20075.
doi: 10.1021/jp305545z |
26 |
Xu S. ; Li X. ; Zhao Y. ; Liao J. ; Xu W. ; Yang X. ; Xu H. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 17233.
doi: 10.1021/jacs.7b08680 |
27 |
Zhou X. F. ; Dong X. ; Oganov A. R. ; Zhu Q. ; Tian Y. J. ; Wang H. T. Phys. Rev. Lett. 2014, 112, 085502.
doi: 10.1103/PhysRevLett.112.085502 |
28 |
Ma F. ; Jiao Y. ; Gao G. ; Gu Y. ; Bilic A. ; Chen Z. ; Du A. Nano Lett. 2016, 16, 3022.
doi: 10.1021/acs.nanolett.5b05292 |
29 |
Liu Y. ; Penev E. S. ; Yakobson B. I. Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 3156.
doi: 10.1002/anie.201207972 |
30 |
Liu H. S. ; Gao J. F. ; Zhao J. J. Sci. Rep. 2013, 3, 3238.
doi: 10.1038/srep03238 |
31 |
Zhang Z. H. ; Yang Y. ; Gao G. Y. ; Yakobson B. I. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 13022.
doi: 10.1002/anie.201505425 |
32 |
Meng X. M. ; Hu J. Q. ; Jiang Y. ; Lee C. S. ; Lee S. T. Chem. Phys. Lett. 2003, 370, 825.
doi: 10.1016/S0009-2614(03)00202-1 |
33 |
Cao L. M. ; Zhang Z. ; Sun L. L. ; Gao C. X. ; He M. ; Wang Y. Q. ; Li Y. C. ; Zhang X. Y. ; Li G. ; Zhang J. ; et al Adv. Mater. 2001, 13, 1701.
doi: 10.1002/1521-4095(200111)13:22<1701::AID-ADMA1701>3.0.CO;2-Q |
34 |
Cao L. M. ; Hahn K. ; Wang Y. Q. ; Scheu C. ; Zhang Z. ; Gao C. X. ; Li Y. C. ; Zhang X. Y. ; Sun L. L. ; Wang W. K. ; et al Adv. Mater. 2002, 14, 1294.
doi: 10.1002/1521-4095(20020916)14:18<1294::AID-ADMA1294>3.0.CO;2-# |
35 |
Ni H. ; Li X. D. J. Nano Res. 2008, 1, 10.
doi: 10.4028/www.scientific.net/JNanoR.1.10 |
36 |
Xu J. Q. ; Chang Y. Y. ; Gan L. ; Ma Y. ; Zhai T. Y. Adv. Sci. 2015, 2, 1500023.
doi: 10.1002/advs.201500023 |
37 |
Tian J. F. ; Xu Z. C. ; Shen C. M. ; Liu F. ; Xu N. S. ; Gao H. J. Nanoscale 2010, 2, 1375.
doi: 10.1039/c0nr00051e |
38 |
Yang J. K. ; Yang Y. ; Waltermire S. W. ; Wu X. X. ; Zhang H. T. ; Gutu T. ; Jiang Y. F. ; Chen Y. F. ; Zinn A. A. ; Prasher R. ; et al Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 91.
doi: 10.1038/NNANO.2011.216 |
39 |
Zhong Q. ; Kong L. J. ; Gou J. ; Li W. B. ; Sheng S. X. ; Yang S. ; Cheng P. ; Li H. ; Wu K. H. ; Chen L. Phys. Rev. Mater. 2017, 1, 021001.
doi: 10.1103/PhysRevMaterials.1.021001 |
40 |
Zhang Z. H. ; Mannix A. J. ; Hu Z. L. ; Kiraly B. ; Guisinger N. P. ; Hersam M. C. ; Yakobson B. I. Nano Lett. 2016, 16, 6622.
doi: 10.1021/acs.nanolett.6b03349 |
41 |
Shirodkar S. N. ; Penev E. S. ; Yakobson B. I. Sci. Bull. 2018, 63, 270.
doi: 10.1016/j.scib.2018.02.019 |
42 |
Li W. B. ; Kong L. J. ; Chen C. Y. ; Gou J. ; Sheng S. X. ; Zhang W. F. ; Li H. ; Chen L. ; Cheng P. ; Wu K. H. Sci. Bull. 2018, 63, 282.
doi: 10.1016/j.scib.2018.02.006 |
43 |
Nørskov J. K. ; Bligaard T. ; Rossmeisl J. ; Christensen C. H. Nat. Chem. 2009, 1, 37.
doi: 10.1038/nchem.121 |
44 |
Zhang Z. ; Penev E. S. ; Yakobson B. I. Nat. Chem. 2016, 8, 525.
doi: 10.1038/nchem.2521 |
45 |
Xu S. G. ; Zhao Y. J. ; Liao J. H. ; Yang X. B. ; Xu H. Nano Res. 2016, 9, 2616.
doi: 10.1007/s12274-016-1148-0 |
46 |
Tibbetts G. G. J. Cryst. Growth 1984, 66, 632.
doi: 10.1016/0022-0248(84)90163-5 |
47 |
Ding F. ; Harutyunyan A. R. ; Yakobson B. I. Proc. Nat. Acad. Sci. USA 2009, 106, 2506.
doi: 10.1073/pnas.0811946106 |
48 |
Artyukhov V. I. ; Liu Y. Y. ; Yakobson B. I. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2012, 109, 15136.
doi: 10.1073/pnas.1207519109 |
49 |
Zhang Z. H. ; Liu Y. Y. ; Yang Y. ; Yakobson B. I. Nano Lett. 2016, 16, 1398.
doi: 10.1021/acs.nanolett.5b04874 |
[1] | 罗耀武, 王定胜. 单原子催化剂电子结构调控实现高效多相催化[J]. 物理化学学报, 2023, 39(9): 2212020 -0 . |
[2] | 于梦诗, 谭聪伟, 高啸寅, 唐浚川, 彭海琳. 高迁移率二维半导体Bi2O2Se的化学气相沉积生长:可控生长及材料质量[J]. 物理化学学报, 2023, 39(10): 2306043 - . |
[3] | 亓月, 孙禄钊, 刘忠范. 超级蒙烯材料:石墨烯家族的新成员[J]. 物理化学学报, 2023, 39(10): 2307028 - . |
[4] | 刘若娟, 刘冰之, 孙靖宇, 刘忠范. 气相助剂辅助绝缘衬底上石墨烯生长:现状与展望[J]. 物理化学学报, 2023, 39(1): 2111011 -0 . |
[5] | 张则尧, 姚艺希, 李彦. FeCo/MgO催化生长体相单壁碳纳米管的直径调控[J]. 物理化学学报, 2022, 38(8): 2101055 - . |
[6] | 刘苗苗, 王文娟, 郝秀萍, 董晓燕. Aβ40和hIAPP在溶液和表面的成核与交叉成核聚集行为[J]. 物理化学学报, 2022, 38(3): 2002024 - . |
[7] | 程熠, 王坤, 亓月, 刘忠范. 石墨烯纤维材料的化学气相沉积生长方法[J]. 物理化学学报, 2022, 38(2): 2006046 - . |
[8] | 姜蓓, 孙靖宇, 刘忠范. 石墨烯晶圆的制备:从高品质到规模化[J]. 物理化学学报, 2022, 38(2): 2007068 - . |
[9] | 程婷, 孙禄钊, 刘志荣, 丁峰, 刘忠范. 金属衬底在石墨烯化学气相沉积生长中的作用[J]. 物理化学学报, 2022, 38(1): 2012006 - . |
[10] | 刘晓婷, 张金灿, 陈恒, 刘忠范. 超洁净石墨烯薄膜的制备方法[J]. 物理化学学报, 2022, 38(1): 2012047 - . |
[11] | 陈恒, 张金灿, 刘晓婷, 刘忠范. 气相反应对CVD生长石墨烯的影响[J]. 物理化学学报, 2022, 38(1): 2101053 - . |
[12] | 苑琦, 杨昊, 谢淼, 程涛. 二氧化碳电还原反应的理论研究[J]. 物理化学学报, 2021, 37(5): 2010040 - . |
[13] | 华广斌, 樊晏辰, 张千帆. 计算模拟在锂金属负极研究中的应用[J]. 物理化学学报, 2021, 37(2): 2008089 - . |
[14] | 王菲, 陈召龙, 杨嘉炜, 黎豪, 单婧媛, 张峰, 关宝璐, 刘忠范. 石墨烯玻璃透明薄膜加热特性[J]. 物理化学学报, 2021, 37(10): 2001024 - . |
[15] | 邱晓光, 刘威, 刘九鼎, 李俊志, 张凯, 程方益. 金属锂负极的成核机制与载体修饰[J]. 物理化学学报, 2021, 37(1): 2009012 - . |
|