一种二维铋纳米片及其制备方法与应用
知识产权简介
本发明公开了一种二维铋纳米片及其制备方法与应用，属于二维材料制备技术领域，本发明提供的二维铋纳米片的制备方法中以冰和金属的界面氧化还原反应为核心，只需在低温下将溶液滴到金属片表面的简单操作，构建冰-金属界面氧化还原体系，由于低温和受限空间调制离子的释放迁移，反应速率和生长方向，铋进行动力学受控成核和二维方向的各向异性生长，从而获得二维形貌的铋纳米片。
转化前景
本发明只需在低温下将溶液滴在金属片上形成贴合的冰层即完成了合成体系的构建；无需复杂的操作或精密的设备，规模化制备潜力强，在普通实验室条件下，即可实现每日克级的产量。低温环境中氧化还原反应在冰和金属的接触面上受控进行，受限的离子释放和离子迁移速率限制了铋的成核和生长速率，受限的生长空间进一步限制了二维铋的厚度增长，从而获得了原子级厚度的超薄二维铋（低至～0.7nm的单原子层厚度且72%纳米片厚度不超过1～3个原子层）且具有微米级横向尺寸。将得到的含有二维形貌Bi的冰块进行融化即可得到二维铋，避免了其它方案中烷基膦酸等有机分子模板或碳化硅等衬底模板与产物结合难以无损分离产物的问题，本发明获取的二维铋保持了原本的完美晶格和洁净的表面化学状态，有利于在后续应用中发挥二维铋原本的优异性能。以电催化二氧化碳还原为例，二维铋展现出高催化活性和选择性，甲酸法拉第效率高达99.1%，由此体现了本方法和产物在催化、环境保护和能源转化和存储方面的潜力。