科学家们首次成功制造出只有单原子层厚度的金片。这种材料被称为金色。瑞典林雪平大学的研究人员表示，这赋予了黄金新的特性，使其适用于二氧化碳转化、氢气生产和增值化学品生产等应用。他们的研究结果发表在《自然综合》杂志上。

长期以来，科学家们一直试图制造单原子厚度的金片，但由于金属容易结块而失败。但林雪平大学的研究人员现在已经取得了成功，这要归功于日本铁匠使用的具有百年历史的方法。

“如果你把一种材料做得非常薄，就会发生一些不寻常的事情——就像石墨烯一样。金也会发生同样的情况。如你所知，金通常是金属，但如果单原子层厚，金可以变成半导体”，林雪平大学材料设计部研究员ShunKashiwaya说道。

为了创造金色，研究人员使用了一种三维基础材料，其中金嵌入在钛和碳层之间。但事实证明，提出goldene是一个挑战。林雪平大学薄膜物理学教授拉尔斯·霍特曼(LarsHultman)表示，这一进展的部分原因在于机缘巧合。

“我们在创建基础材料时考虑了完全不同的应用。我们从一种称为碳化钛硅的导电陶瓷开始，其中硅处于薄层中。然后的想法是在材料上涂上金以形成接触。但是当我们将组件暴露在高温下，基材内的硅层被金取代，”LarsHultman说道。

这种现象称为插层，研究人员发现的是碳化钛金。多年来，研究人员一直在使用碳化钛金，但不知道如何将金剥落或淘洗出来。

一次偶然的机会，拉斯·霍特曼发现了一种在日本锻造艺术中使用了一百多年的方法。例如，它被称为村上试剂，可以蚀刻掉碳残留物并改变制刀过程中钢材的颜色。但不可能使用与铁匠们完全相同的配方。柏屋不得不考虑修改。

“我尝试了不同浓度的村上试剂和不同的蚀刻时间。一天、一周、一个月、几个月。我们注意到浓度越低、蚀刻过程越长越好。但仍然没有效果。”还不够，”他说。

蚀刻还必须在黑暗中进行，因为当氰化物受到光照射时，反应中会产生氰化物，并溶解金。最后一步是稳定金片。为了防止暴露的二维片材卷曲，添加了表面活性剂。在这种情况下，分离并稳定片层的长分子，即表面活性剂。

“金色的薄片在溶液中，有点像牛奶中的玉米片。使用一种‘筛子’，我们可以收集黄金并使用电子显微镜对其进行检查，以确认我们已经成功。我们已经做到了，”Kashiwaya说。

Goldene的新特性是由于金在二维时具有两个自由键。因此，未来的应用可能包括二氧化碳转化、制氢催化、增值化学品的选择性生产、氢气生产、水净化、通信等等。此外，当今应用中的黄金用量可以大大减少。

LiU研究人员的下一步是研究是否可以对其他贵金属做同样的事情，并确定未来的其他应用。