二維VS2的雙重靈魂,金屬還是半導體?(上)

科學界長久以來認為二維單層材料無法在室溫下維持鐵磁性,因為熱擾動會打亂自旋的有序排列,但二維材料受基板支撐、缺陷、自旋軌道耦合等效應影響,能進一步維持有序自旋產生鐵磁性。VS2尤其受人注目,因為它能呈現室溫鐵磁性,增加了實際應用的可行性,不僅如此,它還能因著不同的原子堆疊模式呈現金屬或半導體的特性,因而成為了最火紅的二維材料之一,這一篇文章我們將先介紹具有金屬特性的T-VS2,看它如何在電化學中成為革命性的候選材料!

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邁向零碳未來:以二維材料解鎖氫氣能源

在追求永續的現代能源議題中,氫能顯然是讓人非常重視與期待的一項解方。儘管如此,傳統的HER在酸性環境下進行,使得電極材料易被腐蝕,必須採用貴重金屬鉑 (Pt),使其成本仍居高不下,以致於無法將此方法普及在能源發展之中,近年來,科學家發現二維材料的引入或許能成為突破口,這些材料因其僅具單層原子的結構,不只能提供更多的活性位點,還能由不同材料的堆疊能使電極自帶電場,促進氫氣生成反應。

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皺巴巴的石墨烯

在面試中,當考官問到為何穿著皺巴巴的衣服時,你可能感到尷尬,卻無法以急忙出門忘記燙衣服為理由。這時,一個關於皺摺的故事或許能為你解套。研究指出,對石墨烯而言,皺摺能提升其性能,特別是增加皺褶有助於提高疏水性和電化學反應效能。因此,當面對逆境,不妨展現出皺褶的力量,解釋其在石墨烯中的重要性,或許能為你贏得一個機會!

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從海水提煉鈾

對核能發電來說,鈾礦的重要性不言可喻,因為沒有鈾礦就沒有燃料棒,沒有燃料棒就沒辦法進行核能發電。一般估計,陸地上約有七百六十萬噸的鈾礦。聽起來很多,但是開採起來不但麻煩,且開礦提煉的過程中,會對自然環境造成相當大的破壞與污染,因此科學家一直想要開發出新的提煉鈾礦的方法。
所以科學家把希望寄託在海水裡。根據估計,海水裡面約有四百億噸的各式重金屬。這些重金屬主要是來自地殼變動還有雨水把地面上的礦物質溶解所得。當然,這些重金屬裡面也含有鈾。只要有辦法從海水裡面把鈾提煉出來,應該可以減低對陸地上鈾礦的依賴。

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