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2D2D二维超薄异质结研讨获得发展

2019-12-27

近来,中国科学院深圳先进技术研讨院医工所纳米调控与生物力学研讨中心在2D-2D二维超薄异质结研讨方面获得新进展。相关作用以From one to two: In situ construction of an ultrathin 2D-2D closely-bonded heterojunction from a single-phase monolayer nanosheet为题宣告在《美国化学会志》上。以色列理工博士邢政、西北大学副教授胡军与深圳先进院副研讨员马明为文章一同第一作者,北京大学深圳研讨生院教授杨世和与深圳先进院研讨员李江宇为文章通讯作者。

展开至今,纳米材料的组成制备在其组分、规范和描画上现已得到了精准地控制,各种纳米级的制备方法也被美妙地开发出来,完结了比方等离子体、金属纳米粒子、金属硫族化物量子点以及多组分的纳米颗粒等材料的制备与组成。一同,跟着制备技术及方法的成熟化,运用湿法化学组成法便可完结纳米材料原子级规范的制备,包括原子线和原子厚度的二维纳米片,如石墨烯、过渡金属二卤化物和过渡金属氧化物等。各国研讨人员通过湿化学方法来进行了2D-2D超薄异质结构建的多种检验,但迄今为止,2D-2D复合材料依然需求较为凌乱的制备进程,及一般表现出较弱的界面结合情况,因此合理的规划思路和简略高效的制备方法是完结2D-2D超薄异质结构建的要害。

该研讨开发了一种温文的化学组成方法,完结了Bi2O2S 在单层Bi2WO6的原位生长,然后组装制备出超薄二维异质结纳米片。该二维异质结纳米片中的强界面结合使得其发作类似大分子的特征,也是导致电荷载流子分别功率极大前进的重要的要素。比较于纯的Bi2WO6纳米片,超薄二维异质结纳米片完结了4倍以上的光电流照应,一同在光催化分解水体系统中发作了8倍以上的氢气。此外,该异质结可完结全可见光吸收,并促进光阳极开端电位向更负的方向偏移。该方法一同也期望被应用于其他含铋材料,包括Bi2O2CO3、铋氧卤化物、含有[Bi2O2]的氧硫族化合物等,关于开发先进的催化剂、电池及动力转化器件等具有重要意义。

斜方晶Bi2WO6和斜方晶Bi2O2S层状材料的晶体结构和从单层纳米片演变到2D-2D异质结纳米片进程的示意图,单层Bi2WO6纳米片和Bi2WO6-Bi2O2S 2D-2D异质结纳米片原位KPFM测量

来历:中国科学院深圳先进技术研讨院

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