研究人员要么使用底物使硼苯更稳定,要么将硼与羟基(OH-)偶联,以防止原子的平坦性。在东京理工学院新进行的一项研究中,包括Tetsuya Kambe、Akiyoshi Kuzume和Kimihisa Yamamoto在内的一个研究小组,通过简单基于溶液的方法,合成了原子扁平的氧化硼片。首先,使用硼氢化钾盐(KBH4)通过相当简单的工艺合成了层叠氧化硼。X射线分析揭示了该材料的二维层状结构,其中硼原子层形成了以氧原子为桥梁的六角形二维网络,并与含有钾原子的层进行了插层。随后的步骤是找到一种方法来原子剥离氧化硼网络的薄层。
研究人员通过将材料放入二甲基甲酰胺中实现了这一目的,二甲基甲酰胺是一种常用的有机溶剂。进行了各种类型的测量以验证剥离片材结构,包括电子显微镜、光谱学和原子力显微镜。结果证实,所提出的方法,对于生产所需原子扁平氧化硼苯片是有效的。最后,研究人员进行了电阻率测量,以分析叠层硼苯薄片的导电特性,并发现了一个有趣的特征,称为各向异性。这意味着,根据电流方向的不同,薄片表现出不同类型的导电性。该材料在平面间方向上表现为半导体,而在硼网络结构平面内方向上表现出类似金属的行为。
这两种类型传导行为背后的机制也得到了阐明。重要的是,硼片可以在一般环境条件下很容易地处理,这项开创性研究可能会促使硼苯的实际应用。寻找合成硼苯和硼苯基化合物的简便方法,对于进一步研究这种有趣材料及其潜在用途至关重要。和石墨烯一样,硼苯预计将具有独特的性能,包括可以在各种领域开发非凡的机械特性和金属行为。研究人员希望,未来对二维材料的发现和发展将使研究人员能够利用其奇异特性,并定制二维材料以适应特定的需要。