Num cristal, as facetas referem-se aos planos compostos por diferentes arranjos de átomos. Na natureza, os cristais tendem a formar uma forma poliédrica devido às multifacetas, e realizar uma única faceta em um cristal é muito desafiador. No entanto, em um estudo publicado na Advanced Powder Materials , um grupo de pesquisadores da China delineou uma nova abordagem de síntese que pode sintetizar materiais 2D de grandes áreas com espessura atômica e expor uma única faceta ao mesmo tempo.



“A faceta exposta é crucial, pois determina a estrutura da superfície e as propriedades dos materiais 2D”, explica o primeiro autor do estudo, Jingwei Wang, Shuimu Scholar da Shenzhen International Graduate School, Tsinghua University.

"Anteriormente, a maioria dos pesquisadores usava métodos de química úmida para sintetizar nanopartículas com facetas específicas. No entanto, essas amostras sofrem de pequena área superficial, baixa qualidade e presença de múltiplas facetas, o que não é adequado para estudar as propriedades idênticas de uma determinada faceta. "

A equipe multidisciplinar de cientistas do estudo descobriu que o uso de um substrato de crescimento simétrico triplo, como a mica, produz cristais MnSe 2D com uma faceta (111). Por outro lado, em um substrato simétrico duplo como MgO (100), cristais 2D MnSe com (100) facetas podem ser cultivados. Esses flocos 2D MnSe não apenas exibem superfícies de grande área de faceta única, mas também possuem alta cristalinidade e orientação de domínio ordenada. Eles provam ainda que essas amostras são candidatas ideais para o estudo de propriedades dependentes de facetas (por exemplo, eletrocatálise).

"Até agora, revelar a relação entre a faceta do cristal e as propriedades [tem sido] um desafio, uma vez que os nanomateriais geralmente expõem multifacetas. Nossa abordagem mostra que a faceta única pode ser controlada em materiais 2D finos atômicos em substratos de crescimento específicos, "diz Bilu Liu, autor correspondente do estudo. "Esperamos que nossos resultados incentivem os cientistas a continuar investigando a engenharia facetada de materiais 2D para obter as propriedades e aplicações desejadas."

Mais informações: Jingwei Wang et al, Crescimento por engenharia facetada de calcogenetos de manganês 2D sem camadas, Advanced Powder Materials (2023). DOI:10.1016/j.apmate.2023.100164
Fornecido por KeAi Communications Co.