高压化学反应因其能够实现物质在极端条件下的转变而在材料科学和化学合成等领域中具有重要应用。随着科技的进步，许多工业化学反应已经在几千个大气压的压力下进行，但在超过1吉帕的高压条件下，能够实现的反应和新型物质的创造仍然面临巨大的挑战。传统的高压实验通常需要复杂的设备和条件，且对反应物的选择和反应环境的控制有较高要求。然而，二维材料（如石墨烯和六方氮化硼）由于其独特的层状结构和良好的机械性能，在纳米尺度空间内的高压环境下，能够有效地控制和调节反应条件，进而促进一些常规条件下难以发生的化学反应。
近日，来自韩国蔚山国立科学技术学院Hyeon Suk Shin 课题组的Young S. Park、 Seung Kyu 、Zonghoon Lee和剑桥大学Manish Chhowalla携手在高压化学反应领域取得了重要进展。该团队设计并制备了二维材料（如石墨烯和六方氮化硼）薄层夹层的受限反应环境，成功实现了在这些空间内进行的高压有机反应。他们利用石墨烯和氮化硼薄层之间的高压环境，成功诱导了六苯基苯（HPB）的环脱氢反应，且该反应无需催化剂和氧化剂，突破了传统催化反应的限制。此外，研究人员还展示了多巴胺在二维材料夹层中的氧化聚合，形成了片状晶体结构。这些实验表明，在二维材料夹层的高压环境下，反应物能够承受高达7吉帕的压力，显著增强了反应的效率和产物的结构控制能力。
该研究成果为高压化学提供了一种新的方法，展示了二维材料作为反应物限制环境的巨大潜力。通过这种方法，研究人员能够在不需要传统催化剂和溶剂的条件下，进行高压化学反应，获得高效且可控的化学转化。这为新型材料的合成以及相关领域的应用提供了新的思路和技术支持。
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