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通过液相剥离g-C3N4纳米片构建二维-二维MoS2/g-C3N4光催化剂以增强光催化产氢活性
摘要： 尽管石墨相氮化碳（g-C3N4）是太阳能制氢领域颇具吸引力的光催化剂，但通过"绿色"简便方法制备g-C3N4纳米片以及构建高效g-C3N4基光催化剂仍面临挑战。本研究采用简单的探针超声辅助液相剥离法制备g-C3N4纳米片，进而构建二维-二维MoS2/g-C3N4光催化剂用于光催化产氢。当MoS2含量为0.75%时，该二维-二维MoS2/g-C3N4光催化剂在420 nm单色光照射下展现出1155 μmol·h-1·g-1的最高产氢速率及6.8%的表观量子效率，显著优于优化后的零维-二维Pt/g-C3N4光催化剂。其优异的产氢活性源于大比表面积及MoS2与g-C3N4纳米片间形成的二维界面。光致发光猝灭和瞬态荧光衰减研究表明，该二维界面能加速光生电荷转移，从而提升光催化产氢性能。本研究通过构建二维纳米结促进光生电荷分离与转移，为开发高效g-C3N4基产氢光催化剂提供了新策略。
关键词： 氢气生成，二硫化钼，石墨相氮化碳，光催化，二维光催化剂
更新于2025-09-23 15:22:29
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用高电荷离子穿孔独立式二硫化钼单层膜
摘要： 多孔单层二硫化钼（MoS2）是DNA测序和海水淡化等应用的潜力材料。本研究采用高电荷离子（HCIs）辐照技术，在MoS2中制备出结构明确的孔洞。令人惊讶的是，我们发现孔洞形成效率在较宽的势能范围内呈线性增长。与原子尺度模拟对比揭示：缺陷形成过程中，离子通过电子激发向材料传递能量起关键作用，并表明低势能离子至少会使孔洞边缘附近出现钼元素富集现象。原子级分辨率扫描透射电镜分析显示，孔洞尺寸与入射离子势能明确相关，证实高电荷离子辐照能有效制备孔径分布窄（约0.3-3纳米）、尺寸可控的孔洞。
关键词： 二维材料、穿孔、离子辐照、分子动力学模拟、二硫化钼、高电荷态离子、扫描透射电子显微镜
更新于2025-09-23 15:22:29
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利用O<sub>2</sub>等离子体暴露实现双栅MoS<sub>2</sub>晶体管的接触工程
摘要： 研究了在金属沉积前对双栅极MoS2晶体管接触区域进行O2等离子体处理以获得高性能电子接触的效益，并进行了评估。对比有无等离子体处理的器件发现，通过形成低电子肖特基势垒（约0.1 eV）的高质量接触界面可显著提升性能。采用形貌与界面表征技术，从初始剥离表面经光刻工艺到钛沉积全过程研究了MoS2的接触形成机制。研究表明光刻胶显影后残留在MoS2表面的物质会导致导带附近出现费米能级钉扎现象。经O2等离子体处理及后续钛沉积后，钛会从MoOx中夺取氧并形成TiOx。电学测试表明光刻胶残留等污染物会显著影响器件电性能。未进行接触区O2等离子体处理的MoS2场效应管输出特性呈现非线性类肖特基接触行为，而经处理器件则表现出线性特征。O2等离子体可在无需高温退火条件下清除MoS2表面残留物。通过采用反应性金属钛作为接触电极刻意形成TiO2，实现了低导带偏移和优异的载流子注入。相比未经处理的器件，接触区经O2等离子体处理的双栅极MoS2晶体管具有线性输出特性、更低的接触电阻（降低约20倍）和更高的场效应迁移率（提升约15倍）。此外，结果表明在MoS2及其他二维材料接触形成过程中，器件制备工艺引入的效应不可忽视。
关键词： 二氧化钛、二硫化钼、接触电阻、氧等离子体、光刻胶残留、金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）、接触
更新于2025-09-23 15:22:29
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提高硅光阴极光电化学水分解活性的纳米结构策略
摘要： 光电化学水分解是可持续制氢的一条有前景的途径。本文展示了一种光电极结构模式，该模式能在无需纳米结构半导体表面的情况下实现具有大表面积的纳米结构电催化剂，旨在促进电催化作用的同时最小化表面复合。我们比较了两种硅光阴极纳米结构策略的光电化学析氢活性：（1）直接对硅表面进行纳米结构化；（2）引入纳米结构氧化锌以增加平面硅上电催化剂的表面积。我们观察到，在1个太阳光照下开路时，采用纳米结构ZnO支撑体的硅光阴极比纳米结构硅电极性能高出约50 mV，并展现出相当的电催化活性。
关键词： 光阴极、硅纳米线、析氢反应、二硫化钼、氧化锌纳米线、光电化学水分解
更新于2025-09-23 15:22:29
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层状材料中的光诱导晶格收缩
摘要： 光激发诱导的结构和电子变化是二维晶体功能化的一项有前景技术。要调控这些高度各向异性晶体结构的光响应特性，必须研究激发电子态对平面共价键网络及相对较弱的面外色散作用的影响。虽然通过泵浦-探测实验测量了平面原子动力学并通过第一性原理模拟进行了表征，但电子激发对弱面外范德华键的影响研究较少。我们采用非绝热量子分子动力学方法研究了光激发二硫化钼双层中的原子运动，发现在电子激发后100飞秒内沿面外方向的晶格参数出现显著的非热减小，这是由于电子重新分布至层间反键特性较弱的激发态所致。这种光激发过程中弱键相互作用的非平庸行为，对调控含非共价相互作用（如层状材料和聚合物）材料体系的性能具有潜在应用价值。
关键词： 量子分子动力学、层状材料、二硫化钼、光动力学、范德华力
更新于2025-09-23 15:22:29
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用于高性能场效应晶体管的晶圆级转移多层二硫化钼
摘要： 化学气相沉积（CVD）法合成半导体过渡金属二硫化物（TMDs）为构建下一代半导体器件提供了新途径。但由于其特定生长动力学（如表面能与界面能的竞争）限制，实现连续均匀的多层（ML）TMD薄膜仍具挑战。本研究采用逐层真空堆叠转移法获得均匀无损的ML-MoS?薄膜，在同一晶圆上制备了1L和2L-MoS?背栅场效应晶体管（FET）阵列并对比其电学性能。观测到2L-MoS? FET的场效应迁移率显著提升至32.5 cm2V?1s?1，较1L-MoS?（4.5 cm2V?1s?1）提高7倍。进一步制备1L-4L-MoS? FET以探究转移ML-MoS?的厚度依赖特性，测量结果表明：随着层数增加迁移率升高但电流开关比降低，证实2L和3L-MoS? FET可实现迁移率与开关比的平衡。通过双栅结构研究还展示了ML-MoS?沟道静电控制的改善。
关键词： 场效应晶体管、转移、化学气相沉积生长、二维材料、二硫化钼
更新于2025-09-23 15:22:29
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包覆于金属有机框架内的剥离二硫化钼用于增强光催化产氢
摘要： 一种剥离的MoS2封装于金属有机框架（MOFs）中，被制备为一种有前景的无贵金属可见光驱动产氢光催化剂。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线光谱（EDS）、X射线光电子能谱（XPS）和Brunauer-Emmett-Teller（BET）比表面积分析对合成样品进行了表征。众所周知，块体MoS2因还原与氧化能力不足而不适用于光催化。然而，剥离的MoS2由于量子限域效应呈现2.8 eV的直接带隙，使其具备合适的能带位置并保持良好的可见光吸收能力，因而被视为光催化应用的有力候选材料。相较于纯MOF，将剥离MoS2封装于MOF中展现出更优的可见光吸收性能，其最高产氢速率达68.4 μmol h?1g?1，显著高于纯MOF。凭借适宜的能带结构与增强的光捕获能力，剥离MoS2@MOF有望成为产氢光催化剂。
关键词： 析氢反应，ZIF-8，剥离，金属有机框架，二硫化钼，光催化剂
更新于2025-09-23 15:22:29
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DNA折纸术在原生和钝化二硫化钼基底上的沉积
摘要： 保持DNA折纸结构在基底上的结构完整性是成功制备基于DNA折纸/半导体的混合生物医学传感器器件的前提条件。二硫化钼（MoS2）因其卓越的电学、机械和结构特性，是这类未来传感器的理想基底。在本研究中，我们首次探究了DNA折纸与MoS2表面的相互作用。与DNA折纸在另一种原子级平整表面——云母上保持结构完整的相互作用不同，观察到DNA折纸结构在与MoS2接触时会迅速丧失其结构完整性。在后续一系列研究中，评估了芘和1-芘甲基胺作为可能缓解该效应的表面修饰剂。虽然两者都通过物理吸附在MoS2上形成吸附层，但1-芘甲基胺作为更好的?；ぜ?，能显著延长结构的保存时间。这些发现将有助于未来DNA折纸/MoS2混合电子结构的制备。
关键词： 原子力显微镜（AFM）、二硫化钼（MoS2）、1-芘甲基胺、芘、DNA折纸术、表面修饰
更新于2025-09-23 15:22:29
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机械调谐的二硫化钼（MoS2）和二硒化钼（MoSe2）分散的超分子水凝胶支架
摘要： 通过分散二硫化钼(MoS2)和二硒化钼(MoSe2)，实现了调控超分子水凝胶网络(SHGel)机械效率的新方法。根据硫族元素性质的差异，钼二硫属化合物分散的超分子水凝胶流变特性会发生变化。随着流变特性的改变，不同钼二硫属化合物分散水凝胶网络的形貌也随之改变。MoS2能增强超分子水凝胶的机械性能。与纯MoS2分散体系相比，在MoS2分散的超分子水凝胶中引入MoSe2纳米填料会逐渐降低其机械性能。单独分散纯MoSe2则会显著降低超分子水凝胶的机械效率，导致MoSe2纳米填料分散水凝胶在常温条件下发生剧烈的形貌结构变化。
关键词： 二硫化钼，机械调谐，二硫化钼，水凝胶，微观结构
更新于2025-09-23 15:21:21
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悬浮二硫化钼的摩擦特性
摘要： 二硫化钼（MoS2）作为一种蓬勃发展的层状二维（2D）纳米材料，因其卓越的物理特性而备受关注。本研究采用原子力显微镜（AFM）系统探究了悬浮态MoS2的摩擦特性。由于弯曲刚度软化及AFM针尖-MoS2接触界面更易形成褶皱，悬浮MoS2的摩擦力显著大于支撑态MoS2，且该差异随载荷增大而加剧。与支撑态MoS2类似，悬浮MoS2的摩擦力也随层数增加而降低（因弯曲刚度增强）。悬浮MoS2的摩擦对下方孔洞形状相对不敏感，但对尺寸变化较为敏感。本工作可为基于MoS2的纳米机电器件的多样化设计需求提供有益指导。
关键词： 摩擦、悬浮、二硫化钼、起皱效应、弯曲刚度、原子力显微镜（AFM）、二硫化钼（MoS2）、支撑的
更新于2025-09-23 15:21:21