二硫化钨二维横向异质结制备方法

异质结已成为现代半导体工业的基本元素，其在高速的电子装置和光电设备中扮 演着重要角色。包括石墨烯、过渡金属二硫化物在内的二维层状材料由于其独特的电学、光 学等性质可以充当异质结构的组成单元。

横向异质结是两种材料通 过共价键相连形成的，由于其构筑方法简单，在应用于带隙工程方面有更大的潜力。但是，目前大多数研究都集中于垂直异质结，大规模地制备二维横向异质结仍是一个挑战。本文介绍一种二维二硫化钨/一水合三氧化钨横向异质结及其制备方法，其内容如下：

一种二维二硫化钨/一水合三氧化钨横向异质结的制备方法：将50-100质量份的二硫化钨分散于5-10体积份的水或乙醇中，然后将该分散液置于超临界二氧化碳反应装置中，在40-45℃、6-20MPa下搅拌反应0.5-7h，反应结束后卸压至常压，将所得反应液除去未经剥离的二硫化钨，然后放置在空气中氧化（氧化前溶液呈墨绿色，氧化后呈浅黄色或亮黄色），除去氧化后溶液中的溶剂，即得二维二硫化钨/一水合三氧化钨横向异质结；上述质量份以mg计，体积份以mL计。

更具体的：

将100 mg WS₂ 溶解在10 ml去离子水中，将配制好的溶液在240W功率下冷水浴（10℃）超声2h，使WS₂在溶液中混合均匀；将超声2h后的溶液快速转移至50 ml的高压反应釜中，并向反应釜中充入二氧化碳，通入二氧化碳的流速为150 ml/h，使溶液在40℃、16MPa 的条件下保压3h，同时对溶液进行磁力搅拌，使溶液与超临界二氧化碳充分接触，反应过后，将反应釜中的二氧化碳在1h内缓慢排空；取出反应釜中的反应液，在240W功率下冷水浴 （10℃）中超声2h；然后在3000 rpm/min、15 min的条件下对反应液离心，取上层液，放置在空气中氧化12h（氧化前溶液呈墨绿色，氧化后溶液呈浅黄色），将氧化后的溶液除去溶剂获得二维二硫化钨/一水合三氧化钨横向异质结。

本方法解决了目前大规模制备二维横向异质结的问题，对高产量、高质量制备二硫化钨二维横向异质结结构实现了一步完成。方法简单易行，原料便宜易得，环保无污染，同时异质 结构的出现使得电子-空穴对分离，使其在光催化降解有机化合物和光催化制氢等领域有很好的发展前景。