新工艺生产合成金属纳米晶体超方便 可用于电池、数据存储等领域

财联社(上海,编辑 黄君芝)讯,据报道,苏黎世联邦理工学院的工程师们开发了一种新的且非常简易的方法,可以将两种金属合并成一个纳米晶体结构。该团队表示,这可以让几乎任何两种金属结合在一起,创造出全新类型的“金属间纳米晶体”,可用于一系列的应用。

众所周知,将金属变成合金有助于按需微调特定的属性,如导电性和强度。而如果合金能被制成纳米晶体(以重复模式排列的微小原子球),其潜在的应用范围只会越来越广。

但问题是,科学家们一直没有找到标准的方法来制造这些“金属合成纳米晶体”,因此,到目前为止,在数万种可能的组合中,只有少数几种被制造出来。

在这项新研究中,苏黎世联邦理工学院的工程师们发现了一种制造金属间纳米晶体的新方法。他们表示,这种方法非常简单,以至于他们很惊讶之前竟然没有人尝试过。它基于汞齐化,这是提取金、银、铂等贵金属的一种方法,通常适用于像汞这样的低熔点金属。

据悉,研究小组从一种金属的纳米晶体开始,加入含有第二种金属、被称为酰胺的分子化合物,然后将混合物加热到300℃。这导致酰胺中的化学键断裂,第二种金属以液体形式聚集在纳米晶体的表面。

然后,很快它就会渗透进来,形成一个新的晶格,在那里,两种不同金属的原子有规律地分散开来。一旦它冷却下来,就会出现合成金属化合物纳米晶体。这项研究已发表在了知名科学期刊《科学进展》杂志上。

该研究的主要作者Maksym Yarema说:“我们对纳米级融合的效率感到惊讶。拥有一个液态金属成分是每个纳米晶体快速、均匀合金化的关键。”

利用这种方法,该团队成功地混合了几种不同的金属对,制造出金属间纳米晶体。镓由于其30°C的低熔点而广受欢迎,在这项研究中,它与金、银、铜、镍和钯结合在一起。后者作为一种基础也很有效,研究小组将其与铟和锌混合。

值得一提的是,该团队表示,几乎任何金属都可以用于这种技术,以不同的比例混合,形成不同大小的纳米晶体。总之,这开启了催化剂、电池、数据存储设备和其他电子元件的广泛应用。


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2021-08-09
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