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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
yang完成签到,获得积分10
刚刚
JamesPei应助此晴可待采纳,获得10
刚刚
刚刚
1秒前
顾矜应助Hah采纳,获得10
1秒前
3秒前
蜀黍发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
盛隆发布了新的文献求助10
4秒前
wanci应助可靠幻然采纳,获得10
4秒前
眯眯眼的世界完成签到,获得积分10
5秒前
打打应助Gu采纳,获得10
6秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
6秒前
丁真浩完成签到,获得积分10
7秒前
于晓露完成签到,获得积分10
7秒前
香蕉觅云应助旦皋采纳,获得10
7秒前
8秒前
sure发布了新的文献求助10
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
玛卡巴卡发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
点一个随机昵称完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
溯溯完成签到 ,获得积分10
10秒前
冒昧硕完成签到,获得积分10
12秒前
意已完成签到,获得积分20
13秒前
NexusExplorer应助ke采纳,获得30
13秒前
蛰曜发布了新的文献求助10
13秒前
闲听花落发布了新的文献求助10
14秒前
年轻的夕阳关注了科研通微信公众号
14秒前
15秒前
充电宝应助哈哈哈哈采纳,获得10
15秒前
桐桐应助盛隆采纳,获得10
16秒前
17秒前
开朗成风完成签到 ,获得积分10
20秒前
cx发布了新的文献求助10
20秒前
桑小强完成签到,获得积分10
20秒前
所所应助yyj采纳,获得10
21秒前
lyt发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
高分求助中
Comprehensive Toxicology Fourth Edition 24000
(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
LRZ Gitlab附件(3D Matching of TerraSAR-X Derived Ground Control Points to Mobile Mapping Data 附件) 2000
World Nuclear Fuel Report: Global Scenarios for Demand and Supply Availability 2025-2040 800
The Social Work Ethics Casebook(2nd,Frederic G. R) 600
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 500
AASHTO LRFD Bridge Design Specifications (10th Edition) with 2025 Errata 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5125089
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4329088
关于积分的说明 13489719
捐赠科研通 4163770
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2282542
邀请新用户注册赠送积分活动 1283707
关于科研通互助平台的介绍 1222981