XIV族材料，如鍺、硅和錫，作為電子、能源儲(chǔ)存/轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的理想功能材料受到廣泛關(guān)注。然而，由于其固有的非范德華結(jié)構(gòu)，XIV族材料通常處于塊狀狀態(tài)，極大阻礙了其基礎(chǔ)研究和實(shí)際應(yīng)用。隨著XIV族材料被轉(zhuǎn)化為具有可定制厚度和可調(diào)諧晶格結(jié)構(gòu)的二維納米片（鍺烯、硅烯和錫烯），其獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)如高比表面積、可調(diào)電子特性、高電化學(xué)活性逐漸呈現(xiàn)，也使其在未來的電、能量存儲(chǔ)和超薄柔性設(shè)備中顯示出巨大潛力。但XIV族二維材料的應(yīng)用高度依賴于其可控的合成方法，由于其內(nèi)部具有強(qiáng)化學(xué)鍵，目前僅可通過物理-機(jī)械/電化學(xué)剝離，單晶襯底分子束外延或能量密集型化學(xué)氣相沉積方法獲得。這些合成工藝通常需要特殊的設(shè)備和嚴(yán)格的條件，生產(chǎn)率低。因此如何實(shí)現(xiàn)XIV族二維材料的高通量、可控合成，以滿足其在電子、能量存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的應(yīng)用需求仍是巨大挑戰(zhàn)。

鑒于此，西安交通大學(xué)郗凱、丁書江教授聯(lián)合北京航空航天大學(xué)楊樹斌教授和杜志國(guó)副教授提出在熔融金屬中注入化學(xué)蒸氣的方法合成XIV族二維納米片，通過XIV族元素氯化物與熔融鈉發(fā)生反應(yīng)，從而在氣/液界面上形成并分離出二維納米片。該方法利用氣液界面的限域生長(zhǎng)和自組裝特性，實(shí)現(xiàn)二維納米片的高通量、可控合成。制備出的XIV族二維納米片具有超薄厚度和大尺寸，與石墨烯結(jié)合后形成的復(fù)合薄膜在鋰離子電池中表現(xiàn)出卓越的電化學(xué)性能。該工作中提出的鼓泡化學(xué)氣相生長(zhǎng)方法利用氣液界面的限域生長(zhǎng)特性，為二維材料的制備提供了新思路，具有連續(xù)生產(chǎn)二維納米片的能力，提高了生產(chǎn)效率。相比傳統(tǒng)合成方法，該方法設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、成本低廉，具有潛在的工業(yè)化應(yīng)用前景，有望推動(dòng)二維材料在柔性電子、催化和能量存儲(chǔ)等領(lǐng)域的應(yīng)用。

該研究成果以《熔融金屬中化學(xué)蒸汽鼓泡法合成XIV族納米片》(Bubbling Chemical Vapors in Molten Metal towards XIV-Group Nanosheets)為題發(fā)表于國(guó)際期刊《納米快報(bào)》(Nano Letters)上。第一作者為西安交通大學(xué)化學(xué)學(xué)院助理教授曹振江，通訊作者為化學(xué)學(xué)院郗凱教授、丁書江教授和北京航空航天大學(xué)楊樹斌教授、杜志國(guó)副教授，西安交通大學(xué)化學(xué)學(xué)院為第一通訊單位。該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、陜西省自然科學(xué)基金項(xiàng)目和陜西省秦創(chuàng)原引用高層次創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才項(xiàng)目的資助。論文的表征及測(cè)試得到了西安交通大學(xué)分析測(cè)試共享中心的支持。