二維材料異質結是構建納米電子學和光電子學“大廈”的基石，成為現代半導體工業的基本元素，其在高速的電子裝置和光電設備中扮演著重要角色。二維層狀材料，包括石墨烯、過渡金屬（鎢、鉬等）二硫化物在內，由於其獨特的電學、光學等性質可以充當異質結構的組成單元。橫向異質結是兩種材料通過共價鍵相連形成的，由於其構築方法簡單，在應用於帶隙工程方面有更大的潛力。隨著納米科學和技術的出現，等離激元納米結構迅猛發展，有科學家已經通過簡單的H-溢出方法製備了氫摻雜MoO₃和WO₃，即含氫青銅（氫鉬青銅與氫鎢青銅），表現出在可見光區域的強局部表面等離激元共振。這一研究結果提供了在氫摻雜的金屬氧化物半導體上實現等離激元共振的直接證據，並可能允許低價和地球豐富元素的大規模應用。

 

文章提供一種二維二硫化鎢/一水合三氧化鎢橫向異質結的製備方法，其具體步驟如下：

1.將50-100品質份的二硫化鎢分散於5-10體積份的水或乙醇中，形成分散液，其中乙醇可以是任意體積濃度；

2.將分散液置於超臨界二氧化碳反應裝置中，在40-45°C、6-20MPa下攪拌反應0.5~7h，反應結束，降至常壓，並將未經剝離的二硫化鎢除去；

3.空氣中氧化後除去溶劑(其中氧化前溶液呈墨綠色，氧化後呈淺黃色或亮黃色)，即得二維二硫化鎢/一水合三氧化鎢橫向異質結。 

 

超臨界二氧化碳的高擴散性和低表面張力等特性使其可以作為滲透劑和膨脹劑打開二硫化鎢層間的縫隙，攪拌最終使得片層分離，離心後上層液中的單層二硫化鎢在空氣中被氧化成一水合三氧化鎢，而最終形成二維二硫化鎢/一水合三氧化鎢橫向異質結。這種異質結構使得電子-空穴對分離，在光催化降解有機化合物和光催化制氫等領域有很好的發展前景。