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纳米技术一直被视为未来材料科学的重要发展方向。最新研究表明，科学家们成功展示了盐如何降低化学反应温度以制造新型材料的可能性。通过将纳米盐颗粒引入反应体系中，研究团队观察到反应温度显著下降，同时材料的结构和性质也发生了变化。这一突破性发现可能会对能源储存、环境保护和材料制造等领域产生深远影响。研究人员表示，通过利用盐的纳米化特性，他们已经成功制备出了一系列具有潜在应用前景的新型材料，这些材料在传统条件下难以合成。这项研究成果为纳米技术在材料科学领域的应用开辟了新的可能性，对于未来材料制备和性能调控具有重要意义。
纳米技术：科学家们展示了盐如何降低反应温度以制造新型材料！
少量的盐可以简化二维材料的创建，感谢莱斯大学的科学家，其原因正在变得清晰。材料科学和纳米工程及化学的莱斯教授鲍里斯·雅科布森是新加坡，中国，日本和台湾的一组实验室使用盐来制造二维材料“图书馆”的首选专家金属和硫属元素。据研究人员称，这些化合物可以产生更小更快的晶体管，光伏，传感器和催化剂。
通过第一原理分子动力学模拟和精确的能量计算，Yakobson和他的同事确定盐降低了化学气相沉积（CVD）炉中某些元素相互作用的温度。这使得形成类似于石墨烯的原子厚层更容易，但是有可能为特定的层材料定制它们的化学组成，并因此具有电学，光学，催化和其它有用的性质。
包括Yakobson和Rice博士后研究员Yu Xie以及研究生Jincheng Lei在内的研究团队本周在Nature报道了其结果。
由新加坡南洋理工大学的郑柳领导的团队使用其经验丰富的CVD技术制造了47种金属硫属元素化合物（含有硫属元素和正电金属）。大多数新化合物有两种成分，但有些是三种，四种甚至五种合金。Yakobson说，许多材料都被想象甚至令人垂涎，但从未制造过。
在CVD过程中，由温度激发的原子 - 在这种情况下在600和850摄氏度（1,112和1,562华氏度）之间 - 形成气体并最终沉积在基板上，连接到互补化学原子以形成单层晶体。
雅各布森说，研究人员已经怀疑盐可以促进这一过程。刘来找他要求进行分子模型分析，以了解盐为什么更容易用硫属元素熔化金属并让它们反应。这将有助于他们了解它是否可以在周期表的更广泛的调色板中工作。
“他们做了大量广泛的工作来制作大量新材料，并全面地描述每一种材料，”雅各布森说。“从我们的理论角度来看，这项研究的新颖之处在于，我们现在更好地了解为什么添加普通盐会降低这些金属氧化物的熔点，特别是降低中间体在将它们转化为硫族化合物的过程中的能量障碍“。
Yakobson说，无论是以普通食盐（氯化钠）还是更多外来化合物如碘化钾的形式，盐被发现可以通过降低能量屏障来实现化学反应，否则会阻止分子在低于超高温的任何物质上相互作用。
“我称之为盐攻击，”他说。“这对于合成来说很重要。首先，当你尝试结合固体颗粒时，无论它们有多小，它们之间的接触仍然有限。但如果你融化它们，在盐的帮助下，你会得到很多联系。分子水平。“其次，盐降低了升华点，固体经历相变为气体。这意味着更多的材料组分分子跳入气相。这对于一般的运输和接触问题是有益的，并有助于整体反应。”
Rice团队发现该方法不能直接促进2-D-材料本身的形成，因为它允许形成中间体氯氧化物。然后这些氯氧化物导致2-D硫属元素化物生长。
Yakobson说，详细说明这个过程需要密集的逐个原子模拟。这些需要花费数周时间对少量约100个原子之间的量子相互作用进行重型计算 - 所有这些都只能显示10皮秒的反应。“我们只做了四种化合物，因为它们的计算成本非常高，而且新出现的图像非常清晰，”Yakobson说。
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