具有原子級厚度的二維過渡金屬硫?qū)倩衔铮═MD）納米材料由于其豐富且獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì),受到廣泛的關(guān)注和研究。為了實(shí)現(xiàn)其在電子器件和能源存儲領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用以及批量生產(chǎn),合成高質(zhì)量且超大尺寸的二維TMD納米材料成了目前面臨的關(guān)鍵瓶頸問題。液相剝離長期以來被認(rèn)為是有望實(shí)現(xiàn)低成本量產(chǎn)二維納米材料的重要途徑,但是當(dāng)前廣泛采用的剝離合成手段往往需要借助超聲等強(qiáng)驅(qū)動力,而超聲過程中高能量的氣化中心在克服層間范德華力的同時(shí)也會破壞TMD材料的面內(nèi)化學(xué)鍵,從而極大地限制了所得二維納米材料的尺寸以及晶體質(zhì)量。因此,如何通過液相剝離法合成兼具超大尺寸和高質(zhì)量的二維納米材料成了該領(lǐng)域的重要挑戰(zhàn)。本論文以過渡金屬硫?qū)倩衔铮═MD）為研究對象,旨在以溫和場驅(qū)動的條件下,實(shí)現(xiàn)以溶液相自上而下剝離策略制備超大尺寸和高質(zhì)量的二維TMD納米片。我們探究了宏觀剝離效果（產(chǎn)率、尺寸、質(zhì)量）與晶體微觀結(jié)構(gòu)（晶格應(yīng)力、電子結(jié)構(gòu)）之間的內(nèi)在關(guān)系,揭示了剝離過程中關(guān)鍵因素的作用機(jī)理,發(fā)展了普適于多種TMD材料的溶液相剝離方法。為滿足不同應(yīng)用需求場景,我們進(jìn)一步為二維材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和可控制備提供了新思路與新方法。本論文針對具有能源... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

采用膠帶對撕的方式剝離HOPG獲得單層石墨烯的過程.lel

?．．．?■■■■Ｈ?ＷＢｍ＾．?■??ＩＵ????－?＇?＾ｇｇ?Ｓｉｎｇｌｅ－ｌａｙｅｒ?ｇｒａｐｈｅｎｅ??圖１．２采用膠帶對撕的方式剝離ＨＯＰＧ獲得單層石墨烯的過程。［１８］??事實(shí)上，傳統(tǒng)的微機(jī)械剝離在科研領(lǐng)域中是一種非常重要的剝離手段，一直??被廣泛用于剝離各種二維材料，但是由于它需要手動操作，產(chǎn)率較低，且不可控??因素較多，得到的納米片厚度不均，因而常常需要后期對樣品進(jìn)行篩選，不適合??工業(yè)化批量生產(chǎn)�；谶@些問題，Ｊａｙａｓｅｎａ等人開發(fā)了一種類似于車床加工的裝??置用于剝離ＨＯＰＧ來高效制備石墨烯納米片，顯著提高微機(jī)械剝離的效率［２４］。??他們首先將ＨＯＰＧ樣品削成椎體性質(zhì)，然后嵌入環(huán)氧樹脂模具中，然后用一個(gè)??非常尖銳的楔形金剛鉆對ＨＯＰＧ進(jìn)行剮蹭和解離。同時(shí)，他們還發(fā)現(xiàn)在楔形金??剛鉆上加載一個(gè)高頻率的振蕩運(yùn)動時(shí)，得到的石墨烯的質(zhì)量越高，尺寸越�。郏玻矗�。??

Ｘ為Ｓｅ、Ｓ等硫?qū)僭兀�。然后再后續(xù)通過水相中超聲輔助實(shí)現(xiàn)ＴＭＤ納??米片的剝離。Ｔｈｏｍａｓ?Ｅ．?Ｍａｌｌｏｕｋ等人開發(fā)了一種邊緣鋰插層的方法，成功將Ｍ０Ｓ２??剝離成具有三個(gè)晶胞層的納米片，如圖１．５所示。由于只是對材料進(jìn)行邊緣插層，??化合物的嵌鋰量較低，Ｍ〇Ｓ２納米片成功保持了母體的２Ｈ相結(jié)構(gòu)。由此可見，??７??


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