直接观察水介质中二硫化钼片的光诱导剥离现象

近期，来自南京理工大学的研究团队开发了一种方便、清洁的方法来剥离沉积在铟锡氧化物（ITO）表面的2H相二硫化钼（2H- MoS₂）。此外，光学显微镜下可直接和连续地观察剥落过程，这有助于揭示详细的剥落过程和机制。

过渡金属硫化物（TMDs）由于其低成本、高导电性、合适的带隙和高热稳定性，在环境保护、光电子学和光（电）催化领域有很大的潜力。当TMD被剥离到单个或几个原子层时，会出现许多非凡的特性，进而扩展它们的应用。

作为最典型的TMD，MoS₂在许多领域引起了广泛的关注。MoS₂有几个晶相，其中2H相在热力学上更稳定。因此，2H相MoS₂被广泛应用于许多领域，特别是光（电）催化。到目前为止，已经开发了许多物理或化学剥离MoS₂薄片的方法，如刮刀剥离、离子插层、等离子体剥离、水/溶热插层和化学剥离。其中光诱导剥离方法由于其不需要引入化学试剂，简单、方便、高度可控和环境友好的特点，在实验室中经常被用来制备薄层MoS₂纳米片，用于物理和光电子研究。

单层和少数原子层的MoS₂由于其出色的电子、光学和催化性能，在制氢、电池、超级电容器和环境保护领域是一种很有前途的材料。尽管已经开发了许多用于剥离MoS₂薄片的方法，但微观的剥离过程和机制仍然不清楚，限制了对剥离的深入理解，开发简单、方便、环保的剥离方法仍然是至关重要的。

光照触发了2H相MoS₂片的剥落，而水的存在也至关重要，剥离是由夹在夹层中的水分子的汽化引起的。光的强度和波长、湿度和偏差都明显地影响着剥落过程。研究人员通过这种方法，在ITO基底上制备了不同厚度的2H相MoS₂纳米片，所制备的薄层纳米片显示出更好的电催化活性（大约20倍）。

在此研究中，研究人员开发了一种简单、清洁、环保的剥离方法，通过在水介质中用聚焦激光束或宽场光照射厚的2H相MoS₂片来制备薄层的纳米片。整个剥落过程在光学显微镜下被直接和连续地监控。通过这种现场观察，发现照明的强度和波长、湿度和偏压可以明显影响剥落过程。通过使用单分子荧光定位显微镜，发现由于存在丰富的活性位点，剥落的2H-MoS₂薄层具有明显增强的催化活性（大约20倍）。此外，在剥离后，2H-MoS₂薄层上的催化活性位点的空间分布也发生了变化。

该研究团队的工作不仅有助于加深对二维纳米片剥落过程的理解，也为原位研究剥落片的各种性质提供了有效的工具。