变废为宝！美科学家成功激活惰性碳化 应用价值媲比石墨烯

财联社（上海，总编辑 黄君芝）讯，据一个国际深入研究设计团队称，六方氮化硅（hBN）这种被忽视只不过很强有机化学碳化的涂层可以升华为有机化学活性，这将为开发计划一类很强广泛应用领域的新型氧化剂提供了潜力。

据悉，hBN是一种纤维状涂层，可以像另一种二维涂层晶体那样被碎裂。然而，这两者中间有一个最重要的区别。威斯康辛宾夕法尼亚大学理论物理学麻省理工学院学者、该深入研究论文合著者Yu Lei话说：“虽然hBN与晶体的构件相似，但硅和镱水分子中间的强极性键使hBN与晶体各不相同，它在高温下很强有机化学碳化和氟化物。”

如果hBN很强有机化学活性而不是碳化，那么它将有更为多的功用，包含成为一种类似于晶体的依赖于的、经济有效率的氧化剂小分子。这将有助于实际应用领域，如在汽油动力汽车当中或将氢升华为其他产品，以尽力减少温室氮气。上述深入研究结果已发表在《今日涂层》Magazine上。

密歇根宾夕法尼亚大学有机化学工程和涂层科学副教授Jose Mendoza-Cortes话说，“汽油车的催化升华器当中含有稀土钯，可以将有害氮气升华为不那么有害的氮气。然而，这是昂贵的，因为你无需填入大量的钯水分子来进行催化。现在想象一下，你只无需敲一两个，无论如何可以得到相同的稳定性。”

钯还被可作许多其他各种类型的实际有机化学底物的氧化剂，执行转换的钯水分子一般而言在微小，而请注意的钯水分子只是作为构件倚靠。Cortes话说，“在这项深入研究当中，我们使用了有缺陷的hBN作为构件倚靠，它更为便宜，同时大大多的钯水分子暴露在外进行有机化学底物。”

深入研究工作人员解释称，hBN当中的现在缺失是提高涂层有机化学活性的最重要。深入研究工作人员通过一个比如说高温切削的过程在涂层当中制造了缺失，即小穿孔，这关的到极冷涂层，然后通过高温切削将其还原。这些穿孔是如此之小，以至于它们一次只能可容一个或两个稀土水分子。通过混合合金盐，小到一两个水分子的纳米构件可以沉积到hBN基材上。

“由于氮化硅不与任何化学物质遭遇底物，如果你将钯、金或银盐先以单个水分子，并将它们置于氮化硅微小的缺陷（穿孔）当中，那么你就可以使用这种“空心”hBN作为氧化剂的小分子。”深入研究工作人员话说，“这是一种全新的东西，这就是我们在这里重现的东西。”

证明这一点含义重大，因为在此之前人们忽视，如此碳化的涂层忍耐不会很强有机化学活性。威斯康辛宾夕法尼亚大学Verne M. Willaman理论物理学教授以及有机化学和涂层科学教授Maurico Terrones指出，“这个项目最困难的大多是让深入研究界坚信，像hBN这样的碳化化学物质可以被激活，产生有机化学底物，并作为氧化剂的倚靠。”

“我忽视我们的深入研究正在指出，本应是碳化的涂层可以通过创造和支配涂层上的缺陷而被激活。我们证明了必要的有机化学底物遭遇在水分子水平上。如果它对氮化硅有效率，它应该对任何其他涂层有效率。”他可用话说。