【项目名称】

自支撑手性二维单层分子晶体

【项目负责人】

崔勇

【项目完成人】

崔勇、董金桥、刘玲梅、刘燕、Anthony P. Davis、韩宇、姜建文、张群

 【项目完成单位】

化学化工学院、重庆大学、英国布里斯托大学、新加坡国立大学、中国科学技术大学

【项目简介】

自2004年石墨烯被报道以来，单层二维(2D)材料因其高纵横比的片状结构，大比例暴露活性位和易加工等特点一直是化学、物理、材料和纳米科技等领域的研究前沿。从结构上看，原子或分子间需要有强的共价键、离子键或配位键才能支撑起稳定的二维结构，而超分子化学中的非共价弱作用力一直被认为是不足以支撑形成有序且稳定的2D单层结构。

超分子大环晶体剥离制备单层分子晶体和AFM表征

上海交通大学崔勇教授团队提出了将大环分子二维化、积弱作用成强、形成单层晶体的研究策略，通过剥离大环分子晶体，在国际上首次成功制备了自支撑手性二维单层分子晶体。通过电镜首次清晰观察到金属-有机大环超分子结构，证实了大环之间仅仅依靠弱作用力（CH-π/π-π键）、不需要任何支撑体就能够稳定存在，颠覆了单层晶体只能存在于化学键连接的材料体系的传统认知，并且第一次清晰观察到手性的跨层次、跨尺度传递，突破了二维材料制备的瓶颈以及对手性表达与传递认知的局限。该研究提出了基于非共价键制备二维材料的新策略，将极大推动二维材料、手性化学、超分子化学等学科的快速发展，为实现更广阔的研究和应用奠定了坚实的基础。

手性二维单层分子晶体的球差透射电镜表征