近日，我校柔性电子（未来技术）学院王琳教授团队与北京师范大学朱重钦教授团队在《自然·通讯》（Nature Communications）上发表题为“Growth of millimeter-sized 2D metal iodide crystals induced by ion-specific preference at water-air interfaces”的研究论文。我校硕士毕业生仲净贤（现东南大学博士）、硕士毕业生周大伟（现东南大学博士）和北京师范大学的白琪硕士为论文共同第一作者。通讯作者为王琳教授和朱重钦教授。

大尺寸二维材料的合成，无论是丰富材料种类还是开发生长方法，都对未来实际应用具有至关重要的研究意义。由于具有储备丰富、成本低廉、绿色环保等特性，水资源对材料合成制备具有举足轻重的发展地位。与传统水相反应相比，许多化学反应在水界面处会明显加速；水界面对包括催化等许多化学反应中具有普遍而独特的作用，也被称为“水面催化”。然而，利用水界面制备二维材料的研究工作几乎空白。

本项工作报道了在水-空气界面上生长毫米级二维PbI₂单晶的方法策略。基于离子的特异性偏好，即碘离子和铅离子分别倾向于留在水-空气界面和水体内部聚集，实现了二维PbI₂以及其他金属碘化物的大面积结晶。特别是，PbI₂晶体可以定制成任意厚度，并进一步转化为毫米级单层至少层的钙钛矿。此外，基于此制备方法的系列水基工艺技术，包括水浸泡、旋涂、水刻蚀和水流辅助转移等，用以回收、减薄、图案和定位转移PbI₂和相应的钙钛矿。水气界面介导的制备加工方法对于未来功能材料及其集成器件应用具有重要发展意义。

该工作得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金的支持。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-47241-4

作者：柔性电子（未来技术）学院；审核：马明辉、安众福