Sc2O3二维COF复合薄膜

刚性超88 GPa

一种在二维COF上生长的超小Sc2O3纳米晶薄膜，晶粒仅约3纳米，杨氏模量远高于多数已报道的二维聚合物材料。

常雁红 · Xu, Xiaohui · Yu, Zhongliang · Xiong, Junjie · Liu, Bowen · 王斌

Nanoscale 2024

参数信息

Sc2O3晶粒尺寸

3 nm

杨氏模量

89.1 ± 3.8 GPa

技术优势

晶粒可小到3纳米

通过界面合成将Sc2O3限制在COF框架内，晶畴尺寸仅约3纳米，可望产生尺寸相关的物性。

刚性远超普通二维聚合物

AFM压痕测得杨氏模量89.1 ± 3.8 GPa，高于绝大多数已报道二维聚合物材料，适合做刚性基底或结构件。

方法能搬到其他氧化物

同样的界面缩合路线成功制备了Yb2O3或Er2O3复合膜，证明该方法对多种金属氧化物具有普适性。

应用场景

• 低维纳米材料：用二维COF模板把Sc2O3做成超小纳米晶薄膜，开辟低维氧化物新材料体系。
• 功能高分子：COF本身作为功能聚合物基体，与无机纳米晶复合后获得高刚性，拓展了其力学应用。
• 微纳制造：晶圆级界面合成法可直接制备图案化或大面积薄膜，适合微纳加工流程。
• 精密仪器与测量：高模量薄膜可用作原子力显微镜等精密仪器的悬臂梁或刚性基底。