Page 58 - 《精细化工》2022年第7期
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·1344· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷
1T-MoS 2 的转变。通过这种新方法,可以获得横向 时,在两层之间,PVP 的疏水特性促进了 CO 2 /水系
尺寸 50~150 nm,1T 相占比 70%的 MoS 2 材料。该 统中 CO 2 剥落的 MoS 2 层的弯曲,而这种弯曲应变
过程不需要像碱金属插入法剥离那样经历繁琐的洗 在从 2H 相向 1T 相转变的过程中起着关键作用。此
涤过程。其机理可解释如下:(SC)CO 2 将 2H-MoS 2 外,YANG 等 [45] 发现,通过在低温(200 ℃)下的
剥落成单层或几层纳米片后,又可将 2H 相部分转 Ar/O 2 处理,可以诱导 2H-MoS 2 向 1T-MoS 2 转变的现
化为 1T 相并稳定 1T 相,以使 CO 2 在 1T-MoS 2 上更 象(图 6 中,图 a 和 b 中黑色线条至红色线条和图 c~e
牢固地吸附。反应中诸如前体的组成,所施加的温 及 f~h 中 1T-MoS 2 的特征峰逐渐增强)。其中,Ar 处
度和压力等因素都会影响最终获得的 MoS 2 性能。 理主要是使 MoS 2 中的 S 被消耗,O 2 处理则是使 MoS 2
特别是,通过引入在 MoS 2 内形成胶束的聚乙烯吡 边缘的 S 原子发生解吸,两种气氛处理都是诱使
咯烷酮(PVP),可将 1T-MoS 2 的质量分数大大提高 MoS 2 产生 V s,从而导致 2H-MoS 2 部分转变为 1T-MoS 2
至 90%。这主要是由于,当 CO 2 分子减弱范德华力 (后文将会阐述 V s 对诱导 MoS 2 相变的突出作用)。
图 6 新鲜的(黑色线条)、Ar 处理(蓝色线条)和 O 2 处理(红色线条)的 MoS 2 的 S(a)和 Mo(b)的 K-边 X 射线
吸收近边结构(XANES)谱图和 S 2p(c~e)与 Mo 3d (f~h)的 XPS 谱图,1T-MoS 2 和 2H-MoS 2 中的电子占据模型
(i) [45]
Fig. 6 K-edge X-ray absorption near edge structure (XANES) spectra of S (a) and Mo (b), XPS spectra of S 2p (c~e) and Mo 3d
(f~h) for the pristine (black lines), Ar-treated (blue lines), and O 2 -treated (red lines) MoS 2 as well as electron
occupancy model in 1T-MoS 2 and 2H-MoS 2 (i) [45]
与化学插入和电化学插入等方法相比,通过气 1.5.1 等离子体轰击诱使 2H-MoS 2 转变为 1T-MoS 2
体分子调控可以获得 1T 相比例相对较高的 MoS 2 材 等离子体轰击诱导 MoS 2 相转变是近几年刚兴
料。除此之外,此方法还具有环保,易于操作和参 起的方法,虽然起步较晚,但由于其独特的优势也
数可调的优点。只是此方法还有待进行深入研究以 逐渐吸引了一些学者的青睐。ZHU 等 [15] 报道了一种
了解其潜在的相变机制,并进一步探索其应用潜力。 新颖的 2H 相向 1T 相转变的调控方法,该方法可以
1.5 外部能量调控 2H-MoS 2 向 1T-MoS 2 的定向转变 在单层 MoS 2 上局部诱导 2H→1T 的相变。首先,他
如上文所述,在化学插入过程中,从锂层到 们采用化学气相沉积技术先制备出单层的 2H-MoS 2
MoS 2 层的电子转移在从 2H 到 1T 的相变中起关键 (ML-MoS 2 ),之后将获得的 2H-MoS 2 材料用 Ar 等
作用。研究表明,对 2H-MoS 2 施加外部的能量如等 离子体进行处理,结合拉曼光谱,光致发光(PL),
离子体轰击、电子束照射等同样可以诱使半导体相 X 射线光电子能谱(XPS)和扫描隧道显微镜(STM)
的 2H-MoS 2 部分转变为金属相的 1T-MoS 2 。下面将 等表征技术系统地研究了材料的原子和电子结构,
围绕这两种方法进行阐述 [29-30,46] 。 发现 Ar 等离子体轰击诱导激活了 2H 到 1T 的相变,