WS2纳米材料的可控合成
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- 分类:钨业知识
- 发布于 2022年8月25日 星期四 16:44
- 作者:Caodan
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1T-WS2结构和2H-WS2结构的WS2纳米材料的可控合成很重要。1T-WS2结构由于增加了催化活性位点的密度和金属导电性,被认为是一种高效的氢气演化的助催化剂,而2H-WS2结构可以作为可见光敏剂使用。因此,WS2的晶相调节的各种合成方法备受关注。由于从1T-WS2到稳定的2H-WS2的转化可以通过退火轻易实现,因此研究实现相反转化的可行方法受到了广泛关注。
锂插层水热法是实现2H相向1T相转化的重要湿化学方法。该方法利用碱金属(锂)进入块状的2H-WS2层,然后与水反应形成大量的氢气,实现WS2的剥离,在此过程中产生1T-WS2。
研究人员发现,在室温下制备的产品的锂离子含量很低,导致剥离不足。加热可以提高锂离子的含量,从而提高剥落效率。然而,大多数这样的剥离WS2显示出较低的稳定性(观察到锂离子剥离的1T-WS2在一个半月后完全转化为2H-WS2)和1T和2H相的混合物。
为了解决上述问题,Liu等报道了用氨离子插层的稳定的金属1T-WS2纳米带,而且样品半年以上没有变化,说明稳定性好。另一种解决上述两个问题的湿化学方法是胶体合成法,可以实现WS2稳定晶相的可控制造。
例如,Mahler等人通过控制钨前体的反应性和反应时间,制备了具有扭曲的1T结构的胶体稳定的WS2单层。到目前为止,很多注意力只集中在基于液体的方法来实现晶相调节,其他一些策略也应该被探索。
由于WS2纳米材料的各向异性,不同的形态对性能的影响是很大的。采用不同的策略来可控合成具有特定形态的WS2,并研究控制WS2形态的生长机制,已经获得了很多关注。由于具有良好的物理和化学特性,包括纳米片、中频WS2和NT-WS2在内的三种主要形态被广泛研究。
文章来源:Sun, CB., Zhong, YW., Fu, WJ. et al. WS2纳米材料用于能源转换和储存。Tungsten 2,109-133(2020)。
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