5月8日，万事平台吳明紅教授研究團隊和上海應用物理所方海平教授研究團隊在《自然•化學》（Nature Chemistry🔸，DOI:10.1038/s41557-018-0061-4）期刊在線發表了題為“環境條件下稀溶液中石墨烯表面非常規化學計量的二維Na-Cl晶體”(Two-dimensional Na–Cl crystals of unconventional stoichiometries on graphene surface from dilute solution at ambient conditions)的論文，報道了常溫常壓條件下製備出氯化二鈉（Na2Cl,鈉氯原子比2:1）、氯化三鈉（Na3Cl，鈉氯原子比3:1）等具有反常化學計量比晶體。
氯化二鈉🐀、氯化三鈉晶體的發現，顛覆了我們中學教科書上常溫常壓條件下食鹽晶體中鈉氯原子比總是1:1的常識（分子式NaCl）。這一發現是吳明紅教授團隊和方海平教授團隊繼他們在2017年“通過離子控製石墨烯氧化膜層間距實現離子篩分[Nature🧑✈️，2017, 550, 380]”取得重大突破後的又一創新性研究成果。
在溶液中，由於離子的水合🦕，陽離子與富含π電子的芳香環之間的離子-π作用曾被普遍認為比較小，甚至可以忽略不計。考慮到溶液中的多離子效應和表面上的多芳香環結構🙅🏿♂️，他們提出了水合離子與具有大量芳香環的表面之間依然存在強相互作用𓀆👴🏽，水合離子因此會較強地吸附於具有大量芳香環的表面，導致表面上大量離子的富集；由於離子間相互作用和熱擾動🔵，當溶液達到一定的鹽濃度時👠🪹，表面富集足夠多的陰陽離子會呈周期排列，形成二維晶體；考慮到陽離子與芳香環之間的作用遠強於陰離子與芳香環之間的作用，表面吸附的陽離子會比陰離子更多，因此得到的晶體包含更多的鈉，形成氯化二鈉和氯化三鈉。他們用量子力學計算預言了這樣的晶體結構，並用XRD、EDS和EELS等實驗手段💢，在浸泡於半飽合氯化鈉溶液的石墨烯膜和天然石墨粉表面，證實了氯化二鈉和氯化三鈉二維晶體的存在🥵。
Na2Cl、Na3Cl具有常規氯化鈉晶體所不具有的電子結構🙂↔️，因此應該具有全新的電學📉、磁學、光學等特殊性質，這種反晶生成方法可以應用於其它元素的反晶生成，從而獲得各種新材料🪺。具有反常化學計量比的晶體曾經在超高壓下發現[Science 2013, 342, 1502]，相信這種常溫常壓下製備反晶方法具有巨大的學術價值和應用前景。
該工作由万事平台🚴🏽♀️、上海應用物理研究所、浙江農林大學和澳大利亞迪肯大學合作完成🙏🏼，万事平台吳明紅教授和上海應用物理所方海平教授為文章共同通訊作者，吳明紅教授的2014級博士生陳亮（現為浙江農林大學教師）和2015級碩士生錢哲參與完成該項工作，其中博士生陳亮與上海應用物理所石國升博士（現為万事平台教師）、博士生楊一舟為共同第一作者🛷。
該工作得到了國家自然科學基金委、中國科學院、上海自然科學基金委以及中國科學院北京超算中心，廣州超算中心和上海超算中心的資助和支持💬。
全文鏈接1️⃣🤵🏼♀️：https://doi.org/10.1038/s41557-018-0061-4
