Entwicklung eines Herstellungsverfahrens für Antimonen

Bild: Gonzalo Abellán/FAU

Wissenschaftler des Departments Chemie und Pharmazie entwickelten ein Herstellungsverfahren für Antimonen: ein neues Mitglied in der Familie der 2D-Materialien.

Derzeit repräsentieren 2D-Materialien eines der aktivsten Forschungsgebiete weltweit. In den letzten beiden Jahren, rückte dabei neben Graphen vor allem der schwarze Phosphor in den Fokus. Aufgrund seiner intrinsischen Bandlücke besitzt dieser außergewöhnliche Eigenschaften, welche Anwendungen in der Elektronik und Optoelektronik ermöglichen. Jedoch ist die Verwendung dieses Materials limitiert, da es bei Kontakt mit Luft oxidiert bzw. zersetzt wird. Aus diesem Grund ist die Entdeckung alternativer 2D-Materialien mit geeigneter Bandlücke und Stabilität unter natürlicher Atmosphäre derzeit von immenser Bedeutung.

In dieser Hinsicht wurde 2015 die Existenz einer einzelnen, atomaren Lage bestehend aus Antimon-Atomen mit äußerst vielversprechenden halbleitenden Eigenschaften und einer Bandlücke von 2.28 eV prognostiziert.

Einer aktuellen Kollaboration aus deutschen und spanischen Wissenschaftlern, unter der Führung von Dr. Gonzalo Abellán (University of Erlangen-Nuremberg; FAU) und Dr. Félix Zamora (Universidad Autónoma de Madrid; UAM) gelang die erfolgreiche Isolierung von stabilem Antimonen aus wässriger Lösung. Diese nass-chemische Herangehensweise, welche sich durch hohe Skalierbarkeit und zugleich Umweltfreundlichkeit auszeichnet, ebnet den Weg für die Entwicklung neuer Antimonen-basierter Technologien. Die Ergebnisse wurden am 16. August 2016 in der online Version des Journals Angewandte Chemie International Edition unter dem Titel „Few-Layer Antimonene by Liquid-Phase Exfoliation“ publiziert.

Carlos Gibaja, David Rodriguez-San-Miguel, Pablo Ares, Julio Gómez-Herrero, Maria Varela, Roland Gillen, Janina Maultzsch, Frank Hauke, Andreas Hirsch, Gonzalo Abellán,* and Félix Zamora* Angew. Chem. Int. Ed. 2016, DOI: 10.1002/anie.201605298.

 

Weitere Informationen:

Dr. Gonzalo Abellán
gonzalo.abellan@fau.de

 

Researchers at the Department of Chemistry and Pharmacy developed a method for the preparation of antimonene: a new member of the 2D family.

Currently, two-dimensional (2D) materials represent one of the most active research areas. Beyond graphene, single-layer elemental analogues like black phosphorus has received considerable attention over the last two years due to its intrinsic bad-gap, showing exceptional properties for electronic and ultrafast optoelectronic applications, among others. However this material suffers from a lack of environmental stability limiting its potential uses, thus the discovery of new 2D materials with an appropriate band gap and stability under ambient conditions is a challenge of utmost importance.

In this sense, in 2015 a single layer exclusively consisting of antimony atoms known as antimonene, was theoretically predicted showing an unprecedented semiconducting behavior with an outstanding band gap of 2.28 eV.

In their last work, by means of wet chemical approach, a collaboration between German and Spanish researchers leaded by Dr. Gonzalo Abellán (University of Erlangen-Nuremberg; FAU) and Dr. Félix Zamora (Universidad Autónoma de Madrid; UAM) isolated antimonene with high stabilities, even working in aqueous solutions. The scalable and environmentally friendly approach for isolating antimonene in water will pave the way for the development of new antimonene based technologies. They reported their findings in the August 16, 2016 online edition of Angewandte Chemie International Edition („Few-Layer Antimonene by Liquid-Phase Exfoliation“).

Carlos Gibaja, David Rodriguez-San-Miguel, Pablo Ares, Julio Gómez-Herrero, Maria Varela, Roland Gillen, Janina Maultzsch, Frank Hauke, Andreas Hirsch, Gonzalo Abellán,* and Félix Zamora* Angew. Chem. Int. Ed. 2016, DOI: 10.1002/anie.201605298.

Further information:

Dr. Gonzalo Abellán
gonzalo.abellan@fau.de