过渡金属元素掺杂WS2纳米片

单层WS2纳米片通常在层间进行p型掺杂，以替代层中的S原子，进而产生所需的电荷载流子。将磁性过渡金属元素掺杂在非磁性纳米材料中可以使电荷载流子具有铁磁性，掺杂后的复合材料可以产生弱化的磁性，制备出稀磁半导体（DMC），实现自旋电子对磁性的控制。因此，我们这里主要讨论过渡金属掺杂的WS2基材料。

Zhao等人对几种过渡金属（Ti、Zr、Hf、Mn）掺杂单层二硫化钨纳米薄片进行了较为系统的研究。成块的WS2是间接间隙半导体，其间隙为1.3eV，而剥离后的WS2则为直接间隙半导体，间隙为2.0eV。同时，他们发现只有一种金属掺杂的单层WS2不具有铁磁性，而两种金属掺杂的二硫化钨体系则具有铁磁性，并且在富S反应环境下，过渡金属原子更容易进入WS2纳米片。

具有铁磁性的过渡金属元素WS2纳米材料可以作为载体，靶向传递药物，也正是因为这个原因其也成为了近代医学的一个热门课题。Cheng等人以WS2为载体进行Fe、Co、 Ni、Mn、Gd原子掺杂，设计了一个可以广泛应用的一步法进行金属离子掺杂制备方法，并且能精确标定材料的组成。

在PEG（聚乙二醇）改性的Gd3+掺杂WS2中，掺杂的Gd3+离子在成像指导的癌症组合治疗中提供强对比度，WS2的强NIR吸亮度能同时进行PA成像和PTT治疗。 此外，W和Gd元素可以强烈衰减X射线辐射，以允许CT成像和RT的增强处理。这不仅有利于多功能纳米药剂在癌症诊断和有效的联合治疗方面的应用，以克服常规放射治疗的局限性。并且，这种一步合成金属离子掺杂的WS2纳米结构的方法还可以应用于金属离子掺杂其它二维材料的制备中，用于催化剂和能量存储。

• < 上页
• 下页 >