Superstructure de graphène nanoporeux fonctionnelle

Résumé Les superstructures bidimensionnelles (2D), formées en empilant des sous-réseaux de matériaux 2D, ont émergé comme une plate-forme puissante pour adapter et améliorer les propriétés des matériaux au-delà de leurs caractéristiques intrinsèques. Cependant, les méthodes de synthèse conventionnelles sont limitées aux sous-réseaux de matériaux 2D purs, posant un défi pratique significatif en ce qui concerne l'empilement de sous-réseaux chimiquement modifiés. Ici, nous rapportons une méthode de synthèse chimique qui surmonte ce défi en créant une superstructure unique de graphène 2D, empilant des sous-réseaux de graphène avec des pores carrés monodispersés de taille nanométrique et des éléments dopés de manière stratégique aux bords des pores. La superstructure de graphène résultante présente des corrélations remarquables entre les phases quantiques aux niveaux des électrons et des phonons, menant à des fonctionnalités diverses, telles que le blindage électromagnétique, la récupération d'énergie, l'optoélectronique et les thermoélectriques. Dans l'ensemble, nos résultats fournissent non seulement des principes de conception chimique pour la synthèse et la compréhension de superstructures 2D fonctionnelles, mais étendent également leur fonctionnalité améliorée et leur potentiel d'application par rapport à leurs homologues purs.