Imidazolium Ionic Liquid Mediates Black Phosphorus Exfoliation while Preventing Phosphorene Decomposition

磷烯 剥脱关节 离子液体 材料科学 溶剂化 化学工程 化学物理 溶剂 石墨烯 纳米技术 化学 有机化学 催化作用 工程类
作者
Vitaly V. Chaban,Eudes Eterno Fileti,Oleg V. Prezhdo
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:11 (6): 6459-6466 被引量:45
标识
DOI:10.1021/acsnano.7b03074
摘要

Forthcoming applications in electronics and optoelectronics make phosphorene a subject of vigorous research efforts. Solvent-assisted exfoliation of phosphorene promises affordable delivery in industrial quantities for future applications. We demonstrate, using equilibrium, steered and umbrella sampling molecular dynamics, that the 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate [EMIM][BF4] ionic liquid is an excellent solvent for phosphorene exfoliation. The presence of both hydrophobic and hydrophilic moieties, as well as substantial shear viscosity, allows [EMIM][BF4] simultaneously to facilitate separation of phosphorene sheets and to protect them from getting in direct contact with moisture and oxygen. The exfoliation thermodynamics is moderately unfavorable, which indicates that an external stimulus is necessary. Unexpectedly, [EMIM][BF4] does not coordinates phosphorene by π-electron stacking with the imidazole ring. Instead, the solvation proceeds via hydrophobic side chains, while polar imidazole rings form an electrostatically stabilized protective layer. The simulations suggest that further efforts in solvent engineering for phosphorene exfoliation should concentrate on use of weakly coordinating ions and grafting groups that promote stronger dispersion interactions and on elongation of nonpolar chains.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
LL完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
king发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
何噜噜噜关注了科研通微信公众号
3秒前
3秒前
最佳worker发布了新的文献求助10
3秒前
素心完成签到 ,获得积分10
4秒前
共享精神应助香香采纳,获得10
4秒前
5秒前
1234完成签到,获得积分20
5秒前
yangjiali发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
我爱学习发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
Lkc发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
wang发布了新的文献求助10
6秒前
武广敏完成签到,获得积分10
6秒前
Lee发布了新的文献求助10
6秒前
科研通AI6.3应助现代早晨采纳,获得10
7秒前
seedcui完成签到,获得积分10
7秒前
sunday2024完成签到,获得积分10
7秒前
混世魔王完成签到,获得积分20
8秒前
cloud完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
1234发布了新的文献求助10
8秒前
大模型应助干羞花采纳,获得10
8秒前
顺利灭绝完成签到,获得积分20
8秒前
佳慧完成签到,获得积分10
9秒前
liu1109完成签到,获得积分10
9秒前
武广敏发布了新的文献求助10
9秒前
最佳worker完成签到,获得积分10
10秒前
烟花应助无语的不可采纳,获得100
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Les Mantodea de guyane 2500
Feldspar inclusion dating of ceramics and burnt stones 1000
What is the Future of Psychotherapy in a Digital Age? 801
The Psychological Quest for Meaning 800
Digital and Social Media Marketing 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5969690
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7274172
关于积分的说明 15984424
捐赠科研通 5107051
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2742837
邀请新用户注册赠送积分活动 1707974
关于科研通互助平台的介绍 1621112