直接觀察水介質中二硫化鉬片的光誘導剝離現象

近期，來自南京理工大學的研究團隊開發了一種方便、清潔的方法來剝離沉積在銦錫氧化物（ITO）表面的2H相二硫化鉬（2H- MoS₂）。此外，光學顯微鏡下可直接和連續地觀察剝落過程，這有助於揭示詳細的剝落過程和機制。

過渡金屬硫化物（TMDs）由於其低成本、高導電性、合適的帶隙和高熱穩定性，在環境保護、光電子學和光（電）催化領域有很大的潛力。當TMD被剝離到單個或幾個原子層時，會出現許多非凡的特性，進而擴展它們的應用。

作為最典型的TMD，MoS₂在許多領域引起了廣泛的關注。MoS₂有幾個晶相，其中2H相在熱力學上更穩定。因此，2H相MoS₂被廣泛應用於許多領域，特別是光（電）催化。到目前為止，已經開發了許多物理或化學剝離MoS₂薄片的方法，如刮刀剝離、離子插層、等離子體剝離、水/溶熱插層和化學剝離。其中光誘導剝離方法由於其不需要引入化學試劑，簡單、方便、高度可控和環境友好的特點，在實驗室中經常被用來製備薄層MoS₂納米片，用於物理和光電子研究。

單層和少數原子層的MoS₂由於其出色的電子、光學和催化性能，在制氫、電池、超級電容器和環境保護領域是一種很有前途的材料。儘管已經開發了許多用於剝離MoS₂薄片的方法，但微觀的剝離過程和機制仍然不清楚，限制了對剝離的深入理解，開發簡單、方便、環保的剝離方法仍然是至關重要的。

光照觸發了2H相MoS₂片的剝落，而水的存在也至關重要，剝離是由夾在夾層中的水分子的汽化引起的。光的強度和波長、濕度和偏差都明顯地影響著剝落過程。研究人員通過這種方法，在ITO基底上製備了不同厚度的2H相MoS₂納米片，所製備的薄層納米片顯示出更好的電催化活性（大約20倍）。

在此研究中，研究人員開發了一種簡單、清潔、環保的剝離方法，通過在水介質中用聚焦雷射光束或寬場光照射厚的2H相MoS₂片來製備薄層的納米片。整個剝落過程在光學顯微鏡下被直接和連續地監控。通過這種現場觀察，發現照明的強度和波長、濕度和偏壓可以明顯影響剝落過程。通過使用單分子螢光定位顯微鏡，發現由於存在豐富的活性位點，剝落的2H-MoS₂薄層具有明顯增強的催化活性（大約20倍）。此外，在剝離後，2H-MoS₂薄層上的催化活性位點的空間分佈也發生了變化。

該研究團隊的工作不僅有助於加深對二維納米片剝落過程的理解，也為原位研究剝落片的各種性質提供了有效的工具。

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