与具有高度各向异性面内共价键的石墨和过渡金属二卤化物等层状材料相比，具有原子厚度的自支撑金属二维(2D)薄膜本质上更难实现。典型金属键的全方位性质防止形成高度各向异性的原子薄金属层。超薄平面结构的各向异性生长和稳定化是获得二维金属纳米薄片的关键。通过湿化学法制备的金属纳米材料通常用有机表面活性剂进行表面修饰。因此，分子配位配体在提供软分子模板、修饰表面能和构建亚稳态结构方面起着至关重要的作用。
近日，北京航空航天大学郭林教授，Hua Wang，加州大学洛杉矶分校段镶锋教授报道了一种通过与有机配位层(OLLs)形成独特的层状超晶格结构来稳定单原子铂层(PtMALs)的配体调节策略。
文章要点
1）采用含羧基的小分子作为分子配位体，与固态铂层配位。
2）通过扫描电子显微镜(SEM)、像差校正的大角度环状暗场扫描电子显微镜(HAADF-STEM)、原子力显微镜(AFM)、能谱(EDS)、X射线粉末衍射(XRD)、小角X射线散射(SAXS)、动态光散射(DLS)、热重(TG)分析、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外光电子能谱(UPS)、X射线近边吸收结构(XANES)和扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)对其结构进行了表征。
3）值得注意的是，通过改变具有指定长度或结构基序的羧酸配体，可以系统地调节层间距和配位环境，从而进一步调节电子态和催化加氢性能。此外，该方法可以推广到由金和银制备具有单原子金属层的片状超晶格。
这种普遍而精细的合成控制为系统研究单原子层有趣的结构−性能关系提供了一个令人兴奋的模型系统，并有望为多相催化剂提供一条分子设计途径。
参考文献
Pengfei Hu, et al, Hybrid Lamellar Superlattices with Monoatomic Platinum Layers and Programmable Organic Ligands, J. Am. Chem. Soc., 2022
DOI: 10.1021/jacs.2c11928
https://doi.org/10.1021/jacs.2c11928
