過渡金屬硫族化合物（TMDs）具有石墨烯類似的層狀結(jié)構(gòu)。例如二硫化鉬（Mo S2）,層內(nèi)的鉬原子與硫原子以共價(jià)鍵相結(jié)合,層間以范德華力相結(jié)合。過渡金屬硫族化合物納米片由一到數(shù)層單層組成其橫向尺寸從數(shù)十納米到數(shù)個(gè)微米,過渡金屬硫族化合物量子點(diǎn)是橫向尺寸10個(gè)納米以下的納米片。相較于塊狀,過渡金屬硫族化合物納米片和量子點(diǎn)則表現(xiàn)出獨(dú)特且優(yōu)異的物理和化學(xué)性質(zhì),如隨層數(shù)可調(diào)節(jié)的帶隙結(jié)構(gòu),被廣泛應(yīng)用于能源、催化、電子器件等領(lǐng)域。然而,大規(guī)模、無污染的制造高質(zhì)量的過渡金屬硫族化合物納米片仍然是一個(gè)大問題,液相剝離法是目前最有前景的方法。但是,現(xiàn)有的液相剝離法通常使用有毒的、高沸點(diǎn)溶劑,或是長時(shí)間超聲耗費(fèi)能量。因此開發(fā)一種簡單環(huán)保的制備過渡金屬硫族化合物納米片的方法仍然是一個(gè)研究熱門。本文針對(duì)這一問題研究了以二硫化鉬為例的一種簡單的制備過渡金屬硫族化合物納米片和量子點(diǎn)的方法。以二硫化鉬為例,以商業(yè)二硫化鉬為原料,采用1-芘丁酸作為邊緣插層劑和穩(wěn)定劑,通過剪切剝離的方法,成功剝離出了半導(dǎo)體性2H純相、少層、大尺寸的二硫化鉬納米片。通過高分辨電鏡（HRTEM）、原子力顯微鏡（AFM）、吸收譜（UV-vis... 

【文章來源】：西北大學(xué)陜西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

二硫化鉬的結(jié)構(gòu)[17]

西北大學(xué)碩士學(xué)位論文2間的不同分為八面體（1T）、三棱形（2H）和3R構(gòu)型，如圖1.2所示，2H-MoS2是比較穩(wěn)定的狀態(tài)，通常以此構(gòu)型存在[16]，1T-MoS2表現(xiàn)出金屬性，而2H-MoS2表現(xiàn)出半導(dǎo)體性。圖1.1二硫化鉬的結(jié)構(gòu)[17]圖1.2二硫化鉬1T、2H、3R構(gòu)型[18]對(duì)于塊狀二硫化鉬來說，層與層間的范德華相互作用力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于硫原子與鉬原子間的共價(jià)鍵力，如果層間范德華力被克服導(dǎo)致塊狀二硫化鉬被剝離成少層的二硫化鉬納米

西北大學(xué)碩士學(xué)位論文4著科學(xué)家的不斷研究與改進(jìn)，如今已經(jīng)得到了幾層甚至單層的納米片。具體實(shí)施步驟如下：通過解理獲得一個(gè)新鮮平整的二硫化鉬晶體表面，然后將新鮮的基面放置在膠帶的粘性一側(cè)，通過玻璃膠帶，可以獲得一層大約1μm厚的二硫化鉬晶體。然后在另一側(cè)粘上膠帶，通過把兩層膠帶分開可以獲得更薄的二硫化鉬片。整體過程就是重復(fù)粘膠帶與撕膠帶，直到膠帶上看不見二硫化鉬薄片為止。最后將二硫化鉬薄片轉(zhuǎn)移到硅片表面[23,24]，如圖1.3所示。圖1.3“膠帶法”的實(shí)施辦法[25]雖然微機(jī)械剝離不存在制備中納米片的聚集問題，但是這種方法也有不足之處，如剝離納米片產(chǎn)量低，很難找到單層，無法控制產(chǎn)物層數(shù)。這種方法只適用于科學(xué)研究。1.3.2超聲剝離法液相超聲剝離是將二硫化鉬分散到溶劑中借助探針超聲或水浴超聲的作用力破壞塊狀材料層間的范德華力從塊體材料上剝離出少層或單層的納米片同時(shí)將這些納米片分散在溶劑中的方法[26,27]。超聲剝離過程中，由于空化氣泡的破裂而產(chǎn)生的沖擊波和微射流導(dǎo)致納米片從塊狀二硫化鉬中破碎剝離下來。超聲處理后進(jìn)行離心，分離出含有納米片的上層液。在超聲剝離法實(shí)驗(yàn)中，溶劑的使用是極其重要的實(shí)驗(yàn)條件，Coleman等通

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3490689