Nature.comን ስለጎበኙ እናመሰግናለን።የተወሰነ የሲኤስኤስ ድጋፍ ያለው የአሳሽ ስሪት እየተጠቀሙ ነው።ለበለጠ ልምድ፣ የዘመነ አሳሽ እንድትጠቀም እንመክርሃለን (ወይም የተኳኋኝነት ሁነታን በኢንተርኔት ኤክስፕሎረር አሰናክል)።በተጨማሪም, ቀጣይነት ያለው ድጋፍ ለማረጋገጥ, ጣቢያውን ያለ ቅጦች እና ጃቫስክሪፕት እናሳያለን.
በእያንዳንዱ ስላይድ ሶስት መጣጥፎችን የሚያሳዩ ተንሸራታቾች።በተንሸራታቾች ውስጥ ለመንቀሳቀስ የኋላ እና ቀጣይ ቁልፎችን ይጠቀሙ ፣ ወይም በእያንዳንዱ ስላይድ ውስጥ ለመንቀሳቀስ በመጨረሻው ላይ ያሉትን የስላይድ መቆጣጠሪያ ቁልፎችን ይጠቀሙ።
በኤሌክትሮኬሚካላዊ ቅንጅቶች ላይ ያልተስተዋለ ቦሮን ወደ ቀጭን-ንብርብር ቦሮኖች.ይህ ልዩ ውጤት የሚገኘው የጅምላ ቦሮንን ወደ ብረታ ብረት በማካተት የኤሌክትሪክ ሽግግርን የሚፈጥር እና ቦሮን ለማምረት ቦታ የሚከፍት በዚህ አዋጭ ስትራቴጂ ነው።በተለያዩ ኤሌክትሮላይቶች ውስጥ የሚደረጉ ሙከራዎች ከ ~ 3-6 nm ውፍረት ያላቸው የተለያየ ደረጃ ያላቸው የቦረኔን ፍላሾችን ለማግኘት ኃይለኛ መሳሪያ ይሰጣሉ.ኤሌክትሮኬሚካላዊ የቦሮን ማስወገጃ ዘዴም ተገለጠ እና ተብራርቷል.ስለዚህ, የታቀደው ዘዴ ቀጭን-ንብርብር ቡርን መጠነ ሰፊ ምርት ለማግኘት እንደ አዲስ መሣሪያ ሆኖ ሊያገለግል እና burs እና እምቅ አፕሊኬሽኖች ጋር የተያያዙ ምርምር ልማት ማፋጠን ይችላል.
ባለ ሁለት-ልኬት (2D) ቁሳቁሶች እንደ ኤሌክትሪክ ኮንዳክሽን ወይም ታዋቂ ንቁ ገጽታዎች ባሉ ልዩ ባህሪያቸው ምክንያት በቅርብ ዓመታት ውስጥ ብዙ ፍላጎት አግኝተዋል።የግራፊን እቃዎች እድገት ወደ ሌሎች የ 2D ቁሳቁሶች ትኩረት ስቧል, ስለዚህ አዳዲስ የ 2D ቁሳቁሶች በስፋት እየተመረመሩ ነው.ከታዋቂው ግራፊን በተጨማሪ፣ እንደ WS21፣ MoS22፣ MoSe3፣ እና WSe4 የመሳሰሉ የሽግግር ብረት ዲቻኮጅኒዶች (TMD) በቅርብ ጊዜም ከፍተኛ ጥናት ተደርጎባቸዋል።ምንም እንኳን ከላይ የተጠቀሱት ቁሳቁሶች ቢኖሩም, ባለ ስድስት ጎን ቦሮን ናይትራይድ (hBN), ጥቁር ፎስፎረስ እና በቅርቡ በተሳካ ሁኔታ ቦሮንሮን ያመርቱ.ከነሱ መካከል ቦሮን ከትንሽዎቹ ባለ ሁለት አቅጣጫዊ ስርዓቶች አንዱ እንደመሆኑ መጠን ብዙ ትኩረትን ስቧል።እሱ እንደ ግራፊን ተደራርቧል ነገር ግን በአኒሶትሮፒ ፣ በፖሊሞፈርፊዝም እና በክሪስታል አወቃቀሩ ምክንያት አስደሳች ባህሪዎችን ያሳያል።የጅምላ ቦሮን በ B12 icosahedron ውስጥ እንደ መሰረታዊ የግንባታ ቁሳቁስ ሆኖ ይታያል፣ ነገር ግን የተለያዩ አይነት ቦሮን ክሪስታሎች የሚፈጠሩት በተለያዩ የመገጣጠም እና የማገናኘት ዘዴዎች በ B12 ነው።በዚህ ምክንያት የቦሮን ብሎኮች እንደ ግራፊን ወይም ግራፋይት አይደረደሩም, ይህም ቦሮን የማግኘት ሂደትን ያወሳስበዋል.በተጨማሪም ብዙ የቦሮፊን ፖሊሞርፊክ ቅርጾች (ለምሳሌ α, β, α1, pmmm) የበለጠ ውስብስብ ያደርጉታል5.በቅንጅቱ ወቅት የተገኙት የተለያዩ ደረጃዎች የሃሮዎች ባህሪያትን በቀጥታ ይጎዳሉ.ስለዚህ, ትልቅ ላተራል ልኬቶች እና flakes ትንሽ ውፍረት ጋር ምዕራፍ-ተኮር borocene ለማግኘት የሚቻል ለማድረግ ሠራሽ ዘዴዎችን ልማት በአሁኑ ጊዜ ጥልቅ ጥናት ያስፈልገዋል.
የ 2D ቁሳቁሶችን ለማዋሃድ ብዙ ዘዴዎች በ sonochemical ሂደቶች ላይ የተመሰረቱ ናቸው የጅምላ ቁሶች በሟሟ ውስጥ የሚቀመጡበት ፣ ብዙውን ጊዜ ኦርጋኒክ ሟሟ እና ለብዙ ሰዓታት የሚስተካከሉ ናቸው።ራንጃን እና ሌሎች.6 ከላይ የተገለጸውን ዘዴ በመጠቀም የጅምላ ቦሮን በተሳካ ሁኔታ ወደ ቦሮፊን አወጣ።የተለያዩ የኦርጋኒክ መሟሟያዎችን (ሜታኖል, ኢታኖል, ኢሶፕሮፓኖል, አሴቶን, ዲኤምኤፍ, ዲኤምኤስኦ) ያጠኑ እና የ sonication exfoliation ትልቅ እና ቀጭን የቦር ፍሌክስ ለማግኘት ቀላል ዘዴ መሆኑን አሳይተዋል.በተጨማሪም የተሻሻለው የሃመርስ ዘዴ ቦሮንን ለማራገፍ ጥቅም ላይ ሊውል እንደሚችል አሳይተዋል.ፈሳሽ ስትራቲፊኬሽን በሌሎች ታይቷል፡ ሊን እና ሌሎች።7 ዝቅተኛ-ንብርብር β12-ቦርን ሉሆችን ለማዋሃድ ክሪስታላይን ቦሮንን እንደ ምንጭ ተጠቀመ እና በቦሬን ላይ በተመሰረቱ የሊቲየም-ሰልፈር ባትሪዎች እና Li et al.8 ዝቅተኛ-ንብርብር boronene አንሶላ አሳይቷል..በ sonochemical ውህድ ሊገኝ እና እንደ ሱፐርካፓሲተር ኤሌክትሮድ መጠቀም ይቻላል.ነገር ግን፣ የአቶሚክ ንብርብር ክምችት (ALD) በተጨማሪም ለቦሮን ከታች ወደ ላይ ካሉት የማዋሃድ ዘዴዎች አንዱ ነው።Mannix et al.9 የተቀመጡ ቦሮን አቶሞች በአቶሚክ ንጹህ የብር ድጋፍ።ይህ አካሄድ እጅግ በጣም ንፁህ ቦሮኔን ለማግኘት ያስችላል፣ ሆኖም የቦረኔን የላብራቶሪ መጠን ያለው ምርት በአስቸጋሪ ሂደት ሁኔታዎች (እጅግ በጣም ከፍተኛ ቫክዩም) ምክንያት በጣም የተገደበ ነው።ስለዚህ ቦሮንን ለማምረት አዳዲስ ቀልጣፋ ስልቶችን ማዘጋጀት፣ የእድገት/ስትራቲፊኬሽን ዘዴን ማብራራት እና ከዚያም ስለ ባህሪያቱ ትክክለኛ የንድፈ ሃሳባዊ ትንተና ማካሄድ፣ ለምሳሌ ፖሊሞርፊዝም፣ ኤሌክትሪክ እና የሙቀት ማስተላለፊያ።ኤች ሊዩ እና ሌሎች.10 ስለ ቦሮን እድገት ዘዴ በ Cu (111) ንጣፎች ላይ ተወያይቶ አብራርቷል።የቦሮን አተሞች በሶስት ማዕዘን ክፍሎች ላይ ተመስርተው ባለ 2D ጥቅጥቅ ያሉ ስብስቦችን የመመስረት አዝማሚያ እንዳላቸው እና የምስረታ ሃይል ቀስ በቀስ እየቀነሰ በክላስተር መጠን እየቀነሰ ይሄዳል፣ ይህም የ2D የቦሮን ክላስተር በመዳብ ንኡስ ክፍሎች ላይ ላልተወሰነ ጊዜ ሊበቅል እንደሚችል ይጠቁማል።ስለ ባለ ሁለት ገጽታ ቦሮን ሉሆች የበለጠ ዝርዝር ትንታኔ በዲ ሊ እና ሌሎች ቀርቧል።11, የተለያዩ substrates የተገለጹ እና ሊሆኑ የሚችሉ መተግበሪያዎች ውይይት የት.በቲዎሬቲካል ስሌቶች እና በሙከራ ውጤቶች መካከል አንዳንድ ልዩነቶች እንዳሉ በግልፅ ተጠቁሟል።ስለዚህ የቦሮን እድገትን ባህሪያት እና ዘዴዎች ሙሉ በሙሉ ለመረዳት የንድፈ ሃሳባዊ ስሌቶች ያስፈልጋሉ.ይህንን ግብ ከግብ ለማድረስ አንዱ መንገድ ቦሮንን ለማስወገድ ቀላል ተለጣፊ ቴፕ መጠቀም ነው፣ ነገር ግን ይህ አሁንም መሰረታዊ ባህሪያቱን ለመመርመር እና ተግባራዊ አተገባበሩን ለማሻሻል በጣም ትንሽ ነው12.
የ 2D ቁሳቁሶችን ከጅምላ ቁሳቁሶች የመላጥ ተስፋ ሰጪ መንገድ ኤሌክትሮኬሚካላዊ ልጣጭ ነው።እዚህ አንዱ ኤሌክትሮዶች የጅምላ ቁሳቁሶችን ያካትታል.በአጠቃላይ, በተለምዶ በኤሌክትሮኬሚካላዊ ዘዴዎች የሚራገፉ ውህዶች በጣም የሚመሩ ናቸው.እንደ የተጨመቁ እንጨቶች ወይም ታብሌቶች ይገኛሉ.ግራፋይት በከፍተኛ የኤሌክትሪክ ንክኪነት ምክንያት በዚህ መንገድ በተሳካ ሁኔታ ሊወጣ ይችላል.አቺ እና የእሱ ቡድን14 የጅምላ ቁስ መበስበስን ለመከላከል የሚያገለግል ሽፋን ባለበት የግራፋይት ዘንጎችን ወደ ተጭኖ ግራፋይት በመቀየር ግራፋይትን በተሳካ ሁኔታ አጥፍተዋል።ሌሎች ግዙፍ ሽፋኖች በተሳካ ሁኔታ በተመሳሳይ መልኩ ይገለላሉ, ለምሳሌ, Janus15 electrochemical delamination በመጠቀም.በተመሳሳይ መልኩ, የተደራረበው ጥቁር ፎስፎረስ በኤሌክትሮኬሚካላዊ መልኩ ተዘርግቷል, በአሲድ ኤሌክትሮላይት ions በተተገበረው ቮልቴጅ ምክንያት በንብርብሮች መካከል ባለው ክፍተት ውስጥ ይሰራጫል.እንደ አለመታደል ሆኖ በጅምላ ቁሳቁስ ዝቅተኛ የኤሌትሪክ ንክኪነት ምክንያት ቦሮንን ወደ ቦሮፊን ለመጠቅለል ተመሳሳይ አካሄድ በቀላሉ ሊተገበር አይችልም።ነገር ግን ልቅ የቦሮን ዱቄት በብረት ሜሽ (ኒኬል-ኒኬል ወይም መዳብ-መዳብ) ውስጥ እንደ ኤሌክትሮድ ጥቅም ላይ የሚውል ከሆነ ምን ይከሰታል?ተጨማሪ electrochemically የኤሌክትሪክ conductors እንደ ንብርብር ሥርዓት መከፋፈል የሚችል boron ያለውን conductivity, ማነሳሳት ይቻላል?የተገነባው ዝቅተኛ-ንብርብር boronene ደረጃ ምንድነው?
በዚህ ጥናት ውስጥ፣ እነዚህን ጥያቄዎች እንመልሳለን እና ይህ ቀላል ስልት በስእል 1 ላይ እንደሚታየው ቀጭን ቡርሶችን ለመስራት አዲስ አጠቃላይ አቀራረብን እንደሚሰጥ እናሳያለን።
ሊቲየም ክሎራይድ (LiCl, 99.0%, CAS: 7447-41-8) እና boron powder (B, CAS: 7440-42-8) የተገዙት ከሲግማ አልድሪች (ዩኤስኤ) ነው።ሶዲየም ሰልፌት (Na2SO4, ≥ 99.0%, CAS: 7757-82-6) ከ Chempur (ፖላንድ) የቀረበ.Dimethyl sulfoxide (DMSO, CAS: 67-68-5) ከ Karpinex (ፖላንድ) ጥቅም ላይ ውሏል.
የአቶሚክ ኃይል ማይክሮስኮፕ (ኤኤፍኤም መልቲሞድ 8 (ብሩከር)) በተነባበሩ ቁሳቁሶች ውፍረት እና ጥልፍ መጠን ላይ መረጃ ይሰጣል።ከፍተኛ ጥራት ማስተላለፊያ ኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ (HR-TEM) በ FEI Tecnai F20 ማይክሮስኮፕ በ 200 ኪሎ ቮልት ፈጣን ቮልቴጅ ተከናውኗል.የአቶሚክ መምጠጥ ስፔክትሮስኮፒ (ኤኤኤስ) ትንተና የተካሄደው በኤሌክትሮኬሚካላዊ ውጣ ውረድ ወቅት የብረት ionዎችን ወደ መፍትሄ ፍልሰት ለመወሰን በ Hitachi Zeeman ፖላራይዝድ አቶሚክ መምጠጥ ስፔክሮፎቶሜትር እና የነበልባል ኔቡላይዘር በመጠቀም ነው።የጅምላ ቦሮን የዜታ እምቅ አቅም ተለካ እና በZeta Sizer (ZS Nano ZEN 3600, Malvern) ላይ የጅምላ ቦሮንን ወለል አቅም ለማወቅ ተችሏል።የናሙናዎቹ ወለል ኬሚካላዊ ቅንጅት እና አንጻራዊ አቶሚክ መቶኛ በኤክስሬይ ፎቶኤሌክትሮን ስፔክትሮስኮፒ (XPS) ተምረዋል።መለኪያዎቹ የተከናወኑት በ PREVAC ሲስተም (ፖላንድ) ውስጥ ኤምጂ ካ ጨረራ (hν = 1253.6 eV) በመጠቀም በ Scienta SES 2002 ኤሌክትሮን ኢነርጂ ተንታኝ (ስዊድን) በቋሚ የሚተላለፍ ኢነርጂ (Ep = 50 eV) የተገጠመለት ነው።የትንታኔ ክፍሉ ከ 5 × 10-9 ሜባ በታች ወዳለው ግፊት ይወጣል.
በተለምዶ 0.1 ግራም ነፃ-ፈሳሽ የቦሮን ዱቄት በመጀመሪያ በሃይድሮሊክ ፕሬስ በመጠቀም በብረት ሜሽ ዲስክ (ኒኬል ወይም መዳብ) ውስጥ ይጫናል.ዲስኩ 15 ሚሜ የሆነ ዲያሜትር አለው.የተዘጋጁ ዲስኮች እንደ ኤሌክትሮዶች ጥቅም ላይ ይውላሉ.ሁለት አይነት ኤሌክትሮላይቶች ጥቅም ላይ ውለዋል፡ (i) 1 M LiCl በዲኤምኤስኦ እና (ii) 1 M Na2SO4 በዲዮኒዝድ ውሃ።የፕላቲኒየም ሽቦ እንደ ረዳት ኤሌክትሮድ ጥቅም ላይ ውሏል.የሥራ ቦታው ንድፍ ንድፍ በስእል 1 ይታያል. በኤሌክትሮኬሚካላዊ ማራገፊያ ውስጥ, የተሰጠ ወቅታዊ (1 A, 0.5 A, ወይም 0.1 A) በካቶድ እና በአኖድ መካከል ይተገበራል.የእያንዳንዱ ሙከራ ጊዜ 1 ሰዓት ነው.ከዚያ በኋላ, የሱፐርኔሽኑ ተሰብስቦ, በ 5000 ሬልፔር ሴንትሪፈፍ እና ብዙ ጊዜ (3-5 ጊዜ) በተቀላቀለ ውሃ ታጥቧል.
እንደ ኤሌክትሮዶች መካከል ያለው ጊዜ እና ርቀት ያሉ የተለያዩ መመዘኛዎች የመጨረሻውን የኤሌክትሮኬሚካላዊ መለያየትን ሞርፎሎጂ ይጎዳሉ.እዚህ ላይ የኤሌክትሮላይት ተፅእኖን እንመረምራለን, የተተገበረውን ጅረት (1 A, 0.5 A እና 0.1 A; ቮልቴጅ 30 ቮ) እና የብረት ፍርግርግ አይነት (ኒ እንደ ተጽእኖ መጠን ይወሰናል).ሁለት የተለያዩ ኤሌክትሮላይቶች ተፈትነዋል፡ (i) 1 M ሊቲየም ክሎራይድ (ሊሲኤል) በዲሜቲል ሰልፎክሳይድ (ዲኤምኤስኦ) እና (ii) 1M ሶዲየም ሰልፌት (Na2SO4) በዲዮኒዝድ (DI) ውሃ።በመጀመሪያው ላይ, ሊቲየም cations (Li+) ወደ ቦሮን ይጣመራል, ይህም በሂደቱ ውስጥ ካለው አሉታዊ ክፍያ ጋር የተያያዘ ነው.በኋለኛው ሁኔታ, የሰልፌት አኒዮን (SO42-) በአዎንታዊ ቻርጅ ቦሮን ውስጥ ይቀላቀላል.
መጀመሪያ ላይ ከላይ ያሉት የኤሌክትሮላይቶች ድርጊት በ 1 A ጅረት ታይቷል. ሂደቱ 1 ሰአት ወስዷል በሁለት ዓይነት የብረት ፍርግርግ (ኒ እና ኩ) በቅደም ተከተል.ምስል 2 የውጤቱን ቁሳቁስ የአቶሚክ ኃይል ማይክሮስኮፕ (ኤኤፍኤም) ምስል ያሳያል, እና ተዛማጅ የከፍታ መገለጫው በስእል S1 ውስጥ ይታያል.በተጨማሪም በእያንዲንደ ሙከራ ውስጥ የተሠሩት የፌሌክስ ቁመቶች እና ስፋቶች በሰንጠረዥ 1 ውስጥ ይታያሉ ና2SO4 ን በኤሌክትሮላይት ሲጠቀሙ የመዳብ ፍርግርግ ሲጠቀሙ የንጣፉ ውፍረት በጣም ያነሰ ነው.በኒኬል ተሸካሚ ፊት ከተላጠ ፍላክስ ጋር ሲነፃፀር ውፍረቱ በ5 ጊዜ ያህል ይቀንሳል።የሚገርመው፣ የሚዛን መጠን ስርጭት ተመሳሳይ ነበር።ሆኖም ግን, LiCl / DMSO ሁለቱንም የብረት ማገዶዎች በመጠቀም በማራገፍ ሂደት ውስጥ ውጤታማ ነበር, በዚህም ምክንያት 5-15 የቦሮሴን ንብርብሮች, ከሌሎች ፈሳሾች ጋር ተመሳሳይነት ያለው, በዚህም ምክንያት በርካታ የቦረሴን7,8 ንብርብሮች.ስለዚህ, ተጨማሪ ጥናቶች በዚህ ኤሌክትሮላይት ውስጥ የተዘረጉ ናሙናዎችን ዝርዝር አወቃቀር ያሳያሉ.
የኤ ኤፍኤም ምስሎች የቦሮሴን ሉሆች ከኤሌክትሮኬሚካላዊ ማጣሪያ በኋላ ወደ A Cu_Li+_1 A፣ B Cu_SO42−_1 A፣ C Ni_Li+_1 A፣ እና D Ni_SO42−_1 A።
ትንተና የተካሄደው ማስተላለፊያ ኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ (TEM) በመጠቀም ነው.በስእል 3 እንደሚታየው የቦሮን የጅምላ መዋቅር ክሪስታል ነው፣ በ TEM ምስሎች በሁለቱም የቦሮን እና የንብርብሮች ቦሮን ምስሎች፣ እንዲሁም ተዛማጅ ፈጣን ፎሪየር ትራንስፎርም (ኤፍኤፍቲ) እና ከዚያ በኋላ የተመረጠ አካባቢ ኤሌክትሮን ዲፍራክሽን (SAED) ቅጦች።ከዲላሚኔሽን ሂደቱ በኋላ በናሙናዎች መካከል ያሉት ዋና ዋና ልዩነቶች በቲኤም ምስሎች ውስጥ በቀላሉ ይታያሉ, d-spaces የበለጠ ጥርት ያለ እና ርቀቶቹ በጣም አጭር ናቸው (0.35-0.9 nm; ሠንጠረዥ S2).በመዳብ መረብ ላይ የተሠሩት ናሙናዎች ከቦሮን 8 β-rhombohedral መዋቅር ጋር ሲዛመዱ ናሙናዎቹ የተሠሩት ኒኬል በመጠቀም ነውጥልፍልፍየላቲስ መመዘኛዎች የንድፈ ሃሳባዊ ትንበያዎች: β12 እና χ317 ጋር ይዛመዳሉ.ይህ የቦረሴን አወቃቀሩ ክሪስታል መሆኑን አረጋግጧል, ነገር ግን ውፍረቱ እና ክሪስታል አወቃቀሩ ሲወጣ ተለወጠ.ነገር ግን፣ ጥቅም ላይ የዋለው ፍርግርግ (Cu ወይም Ni) በተፈጠረው የቦረኔ ክሪስታልነት ላይ ያለውን ጥገኛነት በግልፅ ያሳያል።ለ Cu ወይም Ni, በቅደም ተከተል ነጠላ-ክሪስታል ወይም ፖሊክሪስታሊን ሊሆን ይችላል.ክሪስታል ማሻሻያዎች በሌሎች የማስወጫ ዘዴዎች ውስጥም ተገኝተዋል18,19.በእኛ ሁኔታ, ደረጃ d እና የመጨረሻው መዋቅር በጥቅም ላይ ባለው ፍርግርግ አይነት (Ni, Cu) ላይ በጥብቅ ይወሰናል.በ SAED ቅጦች ውስጥ ጉልህ ልዩነቶች ሊገኙ ይችላሉ, ይህም የእኛ ዘዴ ይበልጥ ተመሳሳይ የሆኑ ክሪስታል አወቃቀሮችን ወደመፍጠር ይመራል.በተጨማሪም ኤለመንታል ካርታ (EDX) እና STEM imaging አረጋግጠዋል የተሰራው 2D ቁስ አካል ቦሮን (ምስል S5) የያዘ ነው።ይሁን እንጂ ስለ አወቃቀሩ ጥልቅ ግንዛቤ ስለ ሰው ሠራሽ ቦሮፊኖች ባህሪያት ተጨማሪ ጥናቶች ያስፈልጋሉ.በተለይም በቁሳቁሱ መረጋጋት ላይ ወሳኝ ሚና ስለሚጫወቱ የቦረኔን ጠርዞች ትንተና መቀጠል ይኖርበታል20,21,22.
TEM ምስሎች የጅምላ boron A፣ B Cu_Li+_1 A እና C Ni_Li+_1 A እና ተዛማጅ SAED ቅጦች (A'፣ B'፣ C')፤ፈጣን የፎሪየር ለውጥ (ኤፍኤፍቲ) ወደ TEM ምስል ማስገባት።
የኤክስሬይ ፎቶኤሌክትሮን ስፔክትሮስኮፒ (XPS) የተካሄደው የቦሬን ናሙናዎችን የኦክሳይድ መጠን ለመወሰን ነው።የቦርፊን ናሙናዎችን በማሞቅ ወቅት, የቦሮን-ቦሮን ጥምርታ ከ 6.97% ወደ 28.13% (ሠንጠረዥ S3) ጨምሯል.ይህ በእንዲህ እንዳለ የቦሮን ሱቦክሳይድ (BO) ቦንዶች መቀነስ በዋነኝነት የሚከሰተው በናሙናዎቹ ውስጥ በተጨመረው የ B2O3 መጠን እንደሚያመለክተው የገጽታ ኦክሳይድን በመለየት እና ቦሮን suboxide ወደ B2O3 በመቀየር ነው።በለስ ላይ.S8 በማሞቅ ጊዜ በቦሮን እና ኦክሳይድ ንጥረ ነገሮች ትስስር ጥምርታ ላይ ለውጦችን ያሳያል።አጠቃላይ ስፔክትረም በ fig.S7.ሙከራዎች እንደሚያሳዩት ቦሮኔን ከመሞቅ በፊት በቦሮን: ኦክሳይድ ሬሾ 1: 1 እና ከማሞቅ በኋላ 1.5: 1 ላይ ኦክሲድድድ ተደርጓል.ለበለጠ ዝርዝር የXPS መግለጫ፣ ተጨማሪ መረጃን ይመልከቱ።
በኤሌክትሮኬሚካላዊ መለያየት ወቅት በኤሌክትሮዶች መካከል የሚተገበረውን የአሁኑን ተፅእኖ ለመፈተሽ ቀጣይ ሙከራዎች ተካሂደዋል.ፈተናዎቹ የተካሄዱት በ 0.5 A እና 0.1 A በ LiCl/DMSO በቅደም ተከተል ነው።የ AFM ጥናቶች ውጤቶች በስእል 4 ውስጥ ይታያሉ, እና ተዛማጅ የከፍታ መገለጫዎች በምስል ውስጥ ይታያሉ.S2 እና S3.የቦርፊን ሞኖሌይተር ውፍረት 0.4 nm,12,23 በ 0.5 A ሙከራዎች እና የመዳብ ፍርግርግ መኖሩን ከግምት ውስጥ በማስገባት በጣም ቀጭኑ ፍንጣሪዎች ከ5-11 ቦሮፊን ንብርብሮች ከ 0.6-2.5 μm አካባቢ ጋር ይዛመዳሉ.በተጨማሪም, በ ሙከራዎች ውስጥኒኬልፍርግርግ, እጅግ በጣም ትንሽ ውፍረት ያለው ስርጭት (4.82-5.27 nm) ያላቸው ፍሌኮች ተገኝተዋል.የሚገርመው ነገር፣ በሶኖኬሚካል ዘዴዎች የተገኙ የቦሮን ፍሌክስ በ1.32-2.32 nm7 ወይም 1.8-4.7 nm8 ውስጥ ተመሳሳይ የሆነ የፍሌክ መጠኖች አሏቸው።በተጨማሪም, በአቺ እና ሌሎች የቀረበው የግራፊን ኤሌክትሮኬሚካላዊ ውጣ ውረድ.14 ትላልቅ ፍሌክስ (> 30 µm) አስገኝቷል፣ ይህም ከመነሻው ቁሳቁስ መጠን ጋር የተያያዘ ሊሆን ይችላል።ሆኖም ግን, የግራፊን ቅንጣቶች ከ2-7 nm ውፍረት አላቸው.የተተገበረውን ጅረት ከ 1 A ወደ 0.1 ሀ በመቀነስ የበለጠ ወጥ መጠን እና ቁመት ያላቸውን ጠርሙሶች ማግኘት ይቻላል ስለዚህ ይህንን የ 2D ቁሳቁሶች ቁልፍ ሸካራነት መለኪያ መቆጣጠር ቀላል ስልት ነው.የ 0.1 A ጅረት ባለው የኒኬል ፍርግርግ ላይ የተከናወኑት ሙከራዎች ስኬታማ እንዳልሆኑ ልብ ሊባል ይገባል።ይህ የሆነበት ምክንያት ከመዳብ ጋር ሲነፃፀር የኒኬል ዝቅተኛ የኤሌክትሪክ ሽግግር እና ቦሮፊን24 ለመፍጠር የሚያስፈልገው በቂ ያልሆነ ኃይል ነው።የTEM ትንታኔ የCu_Li+_0.5 A፣ Cu_Li+_0.1 A፣ Cu_SO42-_1 A፣ Ni_Li-_0.5 A እና Ni_SO42-_1 A በስእል S3 እና በስእል S4 በቅደም ተከተል ይታያል።
ኤሌክትሮኬሚካላዊ ጠለፋ ከ AFM ምስል በኋላ.(A) Cu_Li+_1A፣ (B) Cu_Li+_0.5A፣ (C) Cu_Li+_0.1A፣ (D) Ni_Li+_1A፣ (E) Ni_Li+_0.5A.
እዚህ ላይ ደግሞ የጅምላ መሰርሰሪያን ወደ ቀጭን-ንብርብር ቁፋሮዎች (ምስል 5) ለማጣራት የሚቻልበትን ዘዴ እናቀርባለን.መጀመሪያ ላይ የጅምላ ቡር በኤሌክትሮል ውስጥ እንዲሰራጭ ለማድረግ በ Cu / Ni ፍርግርግ ውስጥ ተጭኖ ነበር, ይህም በተሳካ ሁኔታ በረዳት ኤሌክትሮድ (ፒቲ ሽቦ) እና በሚሠራው ኤሌክትሮድ መካከል ያለውን ቮልቴጅ ተጠቀመ.ይህ አየኖች በኤሌክትሮላይት በኩል እንዲፈልሱ እና በካቶድ/አኖድ ቁስ ውስጥ እንዲገቡ ያስችላቸዋል፣ ይህም እንደ ኤሌክትሮላይት ጥቅም ላይ ይውላል።የAAS ትንታኔ እንደሚያሳየው በዚህ ሂደት ውስጥ ምንም ionዎች ከብረት መረቡ አልተለቀቁም (ተጨማሪ መረጃን ይመልከቱ)።ከኤሌክትሮላይት የሚመጡ ionዎች ብቻ ወደ ቦሮን መዋቅር ውስጥ ሊገቡ እንደሚችሉ አሳይቷል.በዚህ ሂደት ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው የጅምላ ንግድ ቦሮን ብዙውን ጊዜ "አሞርፎስ ቦሮን" ተብሎ ይጠራል, ምክንያቱም የአንደኛ ደረጃ ሕዋስ ክፍሎችን በዘፈቀደ በማከፋፈሉ, icosahedral B12, እሱም እስከ 1000 ° ሴ በማሞቅ የታዘዘ β-rhombohedral መዋቅር (ምስል S6) 25 .በመረጃው መሰረት የሊቲየም ካንቴኖች በቀላሉ ወደ ቦሮን መዋቅር በመጀመርያው ደረጃ እንዲገቡ እና የ B12 ባትሪውን ፍርፋሪ በመቅደድ በመጨረሻ ባለ ሁለት አቅጣጫዊ የቦሮን መዋቅር እንደ β-rhombohedra, β12 ወይም χ3 ያሉ በጣም የታዘዘ መዋቅር ይፈጥራሉ. , በተተገበረው የአሁኑ እና በጥልፍልፍቁሳቁስ.Li+ ከጅምላ ቦሮን ጋር ያለውን ዝምድና እና በማዳረስ ሂደት ውስጥ ያለውን ቁልፍ ሚና ለመግለጥ የዜታ እምቅ አቅም (ZP) -38 ± 3.5 mV ሆኖ ተለካ (ተጨማሪ መረጃን ይመልከቱ)።ለጅምላ ቦሮን ያለው አሉታዊ የZP ዋጋ የሚያመለክተው አዎንታዊ የሊቲየም cations መቀላቀል በዚህ ጥናት ውስጥ ጥቅም ላይ ከዋሉት ሌሎች ionዎች (እንደ SO42-) የበለጠ ቀልጣፋ መሆኑን ያሳያል።ይህ በተጨማሪ የ Li+ን ይበልጥ ቀልጣፋ ወደ ቦሮን መዋቅር ውስጥ መግባቱን ያብራራል፣ ይህም የበለጠ ቀልጣፋ ኤሌክትሮኬሚካላዊ መወገድን ያስከትላል።
በመሆኑም በ Li+/DMSO እና SO42-/H2O መፍትሄዎች የ Cu/Ni ግሪዶችን በመጠቀም ዝቅተኛ-ንብርብር ቦሮንን በኤሌክትሮ ኬሚካል ስትራቲፊሽን ለማግኘት አዲስ ዘዴ አዘጋጅተናል።እንደ አሁኑ የተተገበረው እና ጥቅም ላይ የዋለው ፍርግርግ ላይ በመመስረት በተለያዩ ደረጃዎች ውፅዓት የሚሰጥ ይመስላል።የማስወገጃው ሂደት ዘዴም ቀርቦ ውይይት ተደርጎበታል.በጥራት ቁጥጥር የሚደረግለት ዝቅተኛ-ንብርብር ቦርኔን እንደ ቦሮን ተሸካሚ ተስማሚ የሆነ የብረት ሜሽ በመምረጥ እና የተተገበረውን ጅረት በማመቻቸት በቀላሉ ሊመረት ይችላል, ይህም በመሠረታዊ ምርምር ወይም በተግባራዊ አተገባበር ውስጥ የበለጠ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል.በይበልጥ ይህ የቦሮን ኤሌክትሮኬሚካላዊ ንፅፅር ላይ የመጀመሪያው የተሳካ ሙከራ ነው።ይህ መንገድ አብዛኛውን ጊዜ የማይመሩ ቁሳቁሶችን ወደ ባለ ሁለት አቅጣጫዊ ቅርጾች ለማስወጣት እንደሚያገለግል ይታመናል.ሆኖም ግን, የተዋሃደ ዝቅተኛ-ንብርብር ቡርን አወቃቀር እና ባህሪያት የተሻለ ግንዛቤ እና ተጨማሪ ምርምር ያስፈልጋል.
አሁን ባለው ጥናት የተፈጠሩ እና/ወይም የተተነተኑ የውሂብ ስብስቦች ከRepOD ማከማቻ https://doi.org/10.18150/X5LWAN ይገኛሉ።
Desai, JA, Adhikari, N. እና Kaul, AB Semiconductor WS2 የኬሚካል ቅልጥፍናን እና አተገባበሩን ተጨማሪ በተሰራ graphene-WS2-graphene heterostructured photodiodes.RSC ግስጋሴዎች 9, 25805-25816.https://doi.org/10.1039/C9RA03644J (2019)።
ሊ, ኤል. እና ሌሎች.በኤሌክትሪክ መስክ እንቅስቃሴ ስር MoS2 delamination።ጄ. alloys.አወዳድር።862, 158551. https://doi.org/10.1016/J.JALLCOM.2020.158551 (2021).
Chen, X. እና ሌሎች.ፈሳሽ-ደረጃ የተደረደሩ 2D MoSe2 nanosheets ለከፍተኛ አፈጻጸም NO2 ጋዝ ዳሳሽ በክፍል ሙቀት።ናኖቴክኖሎጂ 30, 445503. https://doi.org/10.1088/1361-6528/AB35EC (2019).
Yuan, L. et al.መጠነ-ሰፊ 2D ቁሶች ጥራት ያለው ሜካኒካዊ delamination የሚሆን አስተማማኝ ዘዴ.AIP አድቫንስ 6, 125201. https://doi.org/10.1063/1.4967967 (2016).
ኦው፣ ኤም እና ሌሎችየቦሮን መከሰት እና ዝግመተ ለውጥ.የላቀ ሳይንስ.8, 2001 801. https://doi.org/10.1002/ADVS.202001801 (2021).
Ranjan, P. et al.የግለሰብ ሃሮዎች እና ድቅልዎቻቸው።የላቀ አልማ.31፡1-8።https://doi.org/10.1002/adma.201900353 (2019)።
ሊን, ኤች እና ሌሎች.ለሊቲየም-ሰልፈር ባትሪዎች ቀልጣፋ ኤሌክትሮክካታላይስት በመሆን ከግሪድ ውጪ ዝቅተኛ-ንብርብር ነጠላ ዋይፎች ትልቅ መጠን ያለው ምርት።SAU ናኖ 15, 17327-17336.https://doi.org/10.1021/acsnano.1c04961 (2021)።
ሊ, ኤች እና ሌሎች.ከፍተኛ መጠን ያለው ዝቅተኛ-ንብርብር ቦሮን አንሶላዎችን ማምረት እና በፈሳሽ ደረጃ መለያየት እጅግ በጣም ጥሩ አቅም ያለው አፈፃፀም።SAU ናኖ 12, 1262-1272.https://doi.org/10.1021/acsnano.7b07444 (2018)።
ማንኒክስ፣ ኤጄ ቦሮን ሲንተሲስ፡- አኒሶትሮፒክ ባለ ሁለት አቅጣጫ ቦሮን ፖሊሞፈርስ።ሳይንስ 350 (2015), 1513-1516.https://doi.org/10.1126/science.aad1080 (1979)።
Liu H.፣ Gao J. እና Zhao J. ከቦሮን ዘለላዎች እስከ 2D boron sheets በ Cu(111) ንጣፎች፡ የእድገት ዘዴ እና ቀዳዳ መፈጠር።ሳይንስ.ሪፖርት 3፣ 1–9https://doi.org/10.1038/srep03238 (2013)።
ሊ, ዲ እና ሌሎች.ባለ ሁለት ገጽታ ቦሮን ሉሆች: መዋቅር, እድገት, ኤሌክትሮኒካዊ እና የሙቀት ማጓጓዣ ባህሪያት.የተራዘሙ ችሎታዎች.አልማ ማዘር.30፣ 1904349 https://doi.org/10.1002/adfm.201904349 (2020)።
Chahal, S. et al.ቦረን በማይክሮ መካኒክስ ያራግፋል።የላቀ አልማ.2102039 (33)፣ 1-13።https://doi.org/10.1002/adma.202102039 (2021)።
ሊዩ, ኤፍ እና ሌሎች.የግራፊን ቁሳቁሶችን በኤሌክትሮኬሚካላዊ ማራገፍ-የቅርብ ጊዜ እድገት እና የወደፊት እምቅ ውህደት.የካርቦን ኢነርጂ 1, 173-199.https://doi.org/10.1002/CEY2.14 (2019)።
አቺ, ቲኤስ እና ሌሎች.ሊለካ የሚችል፣ ከፍተኛ ምርት graphene nanosheets ከታመቀ ግራፋይት በኤሌክትሮኬሚካላዊ ስትራቲፊሽን በመጠቀም የተሰራ።ሳይንስ.ሪፖርት 8 (1), 8. https://doi.org/10.1038/s41598-018-32741-3 (2018).
Fang, Y. et al.Janus electrochemical delamination ሁለት-ልኬት ቁሶች.ጄ. አልማ ማተር.ኬሚካል.አ. 7፣ 25691–25711https://doi.org/10.1039/c9ta10487a (2019)።
Ambrosi A., Sofer Z. እና Pumera M. የተነባበረ ጥቁር ፎስፎረስ ወደ ፎስፎረን የኤሌክትሮኬሚካላዊ መጥፋት።አንጂ.ኬሚካል.129, 10579-10581.https://doi.org/10.1002/ang.201705071 (2017)።
ፌንግ, ቢ እና ሌሎች.ባለ ሁለት-ልኬት ቦሮን ሉህ የሙከራ ትግበራ።ብሔራዊ ኬሚካል.8፣ 563–568።https://doi.org/10.1038/nchem.2491 (2016)።
Xie Z. እና ሌሎች.ባለ ሁለት-ልኬት boronene: ንብረቶች, ዝግጅት እና ተስፋ ሰጪ መተግበሪያዎች.ጥናት 2020፣ 1-23።https://doi.org/10.34133/2020/2624617 (2020)።
ጂ, X. እና ሌሎች.ልቦለድ ከላይ ወደ ታች እጅግ በጣም ቀጭን ባለ ሁለት ገጽታ ቦሮን ናኖሼቶች በምስል የሚመራ የመልቲሞዳል የካንሰር ህክምና።የላቀ አልማ.30, 1803031. https://doi.org/10.1002/ADMA.201803031 (2018).
Chang, Y., Zhai, P., Hou, J., Zhao, J., and Gao, J. Superior HER እና OER የሴሊኒየም ክፍት የስራ አፈጻጸም ጉድለት በተሰራ PtSe 2: ከማስመሰል እስከ ሙከራ።የላቀ ጉልበት ያለው አልማ.12, 2102359. https://doi.org/10.1002/aenm.202102359 (2022).
ሊ, ኤስ. እና ሌሎች.የ phosphorene nanoribbons የጠርዝ ኤሌክትሮኒክ እና ፎኖን ግዛቶችን በልዩ የጠርዝ መልሶ ግንባታ ማስወገድ።18 ዓመት ወጣት፣ 2105130. https://doi.org/10.1002/smll.202105130 (2022)።
ዣንግ፣ ዩ እና ሌሎችም።ሁለንተናዊ ዚግዛግ የተሸበሸበ α-ደረጃ monolayers እና ያስከተለው ጠንካራ የጠፈር ክፍያ መለያየት መልሶ መገንባት።ናኖሌት21፣8095–8102።https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c02461 (2021)።
ሊ, ደብሊው እና ሌሎች.የማር ወለላ boronene የሙከራ ትግበራ.ሳይንስ.በሬ።63፣282-286።https://doi.org/10.1016/J.SCIB.2018.02.006 (2018)።
ታሄሪያን፣ አር. የምግባር ቲዎሪ፣ ምግባር።በፖሊሜር ላይ የተመሰረቱ ጥንቅሮች፡ ሙከራዎች፣ ሞዴሊንግ እና አፕሊኬሽኖች (Kausar, A. Ed.) 1–18 (Elsevier, Amsterdam, 2019)።https://doi.org/10.1016/B978-0-12-812541-0.00001-X.
Gillespie፣ JS፣ Talley፣ P.፣ Line፣ LE፣ Overman፣ KD፣ Synthesis፣ B.፣ Kohn፣ JAWF፣ ናይ፣ GK፣ Gole፣ E.፣ Laubengayer፣ V.፣ Hurd፣ DT፣ Newkirk፣ AE፣ Hoard፣ JL፣ Johnston፣ HLN፣ Hersh፣ EC Kerr, J., Rossini, FD, Wagman, DD, Evans, WH, Levine, S., Jaffee, I. Newkirk እና boranes.አክልኬም.ሰር.65, 1112. https://pubs.acs.org/sharingguidelines (ጥር 21, 2022).
ይህ ጥናት የተደገፈው በብሔራዊ ሳይንስ ማእከል (ፖላንድ) በስጦታ ቁ.OPUS21 (2021/41/B/ST5/03279)።
የኒኬል ሽቦ ሽቦ የኢንዱስትሪ ሽቦ አይነት ነው።ጨርቅከኒኬል ሽቦ የተሰራ.እሱ በጥንካሬው ፣ በኤሌክትሪክ ንክኪነት እና በቆርቆሮ እና ዝገት የመቋቋም ችሎታ ተለይቶ ይታወቃል።በልዩ ባህሪያቱ ምክንያት የኒኬል ሽቦ ፍርግርግ እንደ አየር፣ ኬሚካል እና ምግብ ማቀነባበሪያ ባሉ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ እንደ ማጣሪያ፣ ማጣሪያ እና መለያየት ባሉ መተግበሪያዎች ውስጥ በብዛት ጥቅም ላይ ይውላል።ከተለያዩ መስፈርቶች ጋር በሚስማማ መልኩ በተጣራ መጠን እና የሽቦ ዲያሜትሮች ውስጥ ይገኛል.