近期，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所液相激光加工与制备实验室在碳包覆过渡金属基纳米颗粒合成方面取得进展，相关成果发表在ACS Applied Nano Materials杂志上。
近年来，碳包覆纳米材料因其独特的物理与化学性质而倍受关注，被广泛应用于磁性数据存储、电催化、生物工程等领域。发展一种简单有效、温和可控的普适性方法制备尺寸均一的碳包覆过渡族金属基纳米材料具有重要意义。在有机溶剂中激光熔蚀金属靶材已被证明是一种有效的合成碳包覆基纳米材料的新方法。
固体所液相激光加工与制备实验室以丙酮为有机溶剂，选择不同金属靶材，成功制备出了一系列碳包覆金属单质、碳包覆金属碳化物以及碳包覆金属氧化物。对于惰性金属而言，最终形成物为碳包覆金属单质纳米颗粒。而对于碳在其中溶解度较高，且形成的金属-碳键能较高的金属，最终获得的产物主要为碳包覆金属碳化物。
此外，研究人员在研究激光熔蚀产物表面的碳层时发现，碳层的结晶度与熔蚀的金属靶材有关，且熔蚀过程的二次辐照也会对碳层的结晶度产生重要影响。为了进一步研究碳层演变过程，研究人员选择Pt金属为研究对象，经过15分钟辐照之后，明显发现颗粒表面形成碳层，增加辐照时间到一小时后，碳层亦变厚，且结晶度大大提高。
该项工作得到科技部国家重点基础研究发展计划、中科院装备研制项目、国家自然科学基金、创新团队国际合作计划的资助。