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通过球磨剥离法制备尺寸可控的MoS<sub>2</sub>纳米片：参数优化、结构表征与电催化应用

DOI：10.1088/1361-6528/ab5077 期刊：Nanotechnology 出版年份：2019 更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要： 二维材料的独特性质和潜在应用使其大规模生产薄层二维材料备受关注。尽管球磨剥离法是一种极具前景的干相制备方法，但由于其机理认知有限且操作参数对产率、尺寸及厚度的影响尚不明确，该方法鲜少被采用。本研究系统考察了以胆酸钠（SC）为剥离剂时，球磨工艺参数对块体MoS2剥离的影响。通过改变块体MoS2与SC的质量比（SC/MoS2）、磨球与容器体积填充率（φ）、磨球尺寸（dB）、磨盘转速（nR）以及块体MoS2初始质量（mMoS2）等参数，监测了剥离MoS2纳米片的产率和尺寸。在最优球磨条件（SC/MoS2=0.75，φ=50%，mMoS2=0.20g）下，剥离产率达到95%。此外，球磨条件可有效调控剥离MoS2的产率和尺寸。经验证，该方法制备的MoS2粉末尺寸与厚度数据与经典吸收法测定结果偏差小于30%。最后，我们建立了球磨剥离法制备的MoS2纳米片尺寸/厚度与其电催化及光电催化活性之间的关联。
作者： Ahmad Tayyebi，Naoko Ogino，Takuya Hayashi，Naoki Komatsu
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究在胆酸钠（SC）作为剥离剂存在下，球磨操作参数对块状MoS2剥离过程的影响，以控制剥离MoS2纳米片的产率和尺寸。

研究成果

该研究成功展示了利用球磨与SC（溶剂/表面活性剂）将块状MoS2可控剥离为纳米片的方法，实现了高产率及可控尺寸。该方法为二维材料的大规模生产提供了有前景的途径，在电催化和光电催化领域具有潜在应用价值。

研究不足

该研究聚焦于使用SC对MoS2进行剥离，若无进一步研究，可能无法直接适用于其他二维材料或剥离剂。

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