Британские ученые синтезировали двумерные наноструктуры золота толщиной в два атома (0,47 нанометра) в растворе без подложки. Синтез удался благодаря наличию в реакционной смеси метилоранжа, обеспечившего плоскую поверхность, вдоль которой росли частицы.

Изучив механизм роста нанолистов, химики продемонстрировали их способность катализировать органические реакции восстановления и заменять пероксидазу в биохимических реакциях. Исследование опубликовано в журнале Advanced Science.

Двумерные наноматериалы толщиной в несколько атомов (например, графен) представляют для науки большой интерес из-за своих уникальных электрических, механических и поверхностных свойств, которые обеспечиваются высоким значением соотношения площади поверхности к объему структур.

Свойства двумерных наноматериалов позволяют использовать их в медицине, сенсорных устройствах, а также в качестве катализаторов множества органических реакций. Особенно высокую каталитическую активность проявляют тонкие двумерные наноматериалы из благородных металлов: это обеспечивается площадью поверхности, на которой происходит реакция.

Одна из проблем создания двумерных металлических наноструктур — стремление вещества к снижению энергии межмолекулярного взаимодействия частиц поверхности с другой фазой: частицы пытаются собраться в изотропный трехмерный кристалл, чтобы количество нескомпенсированных взаимодействий и, соответственно, площадь поверхности были минимальными. Поэтому для образования наноразмерного листа его атомы необходимо к чему-нибудь прикрепить.

На сегодняшний день наиболее часто используют два способа решения этой проблемы: выращивание двумерных структур металлов на подложках (таких как ламеллярные гидрогели, а также графен и его производные) или снижение поверхностной энергии с помощью поверхностно-активных веществ вроде различных полимеров или газов.

Группа ученых под руководством Стивена Эванса (Stephen Evans) из Университета Лидса впервые синтезировала хлопья золотых нанолистов в водном растворе без подложки.