二硫化钼

随着石墨烯研究取得的巨大成功，其他的层状材料，特别是具有一定带隙的二维材料成为了纳米功能材料研究领域的新热点。二硫化钼（MoS2）是最具代表性的具有带隙的过渡金属硫化物二维材料。单层二硫化钼由三层原子层构成，上下两层均为硫原子，中间层为金属钼原子，硫原子与钼原子相互连接形成类似于石墨烯的六方晶格结构。特别的是，二硫化钼体材料为间接带隙（带隙为1.3eV），而单层二硫化钼为直接带隙（带隙为1.9eV），这种由间接带隙向直接带隙的转变使单层二硫化钼在可见光区域呈现极强的荧光辐射。这些独特的性能使层状二硫化钼，特别是单层二硫化钼在微纳光电探测、新型发光器件、可饱和吸收体、光学传感器等诸多领域都具有广泛的应用前景。实现对其能带结构和光谱特性的可控调谐，对层状二硫化钼的应用具有非常重要的实际意义。巨纳集团低维材料在线商城91cailiao.cn，在国内为广大客户提供高质量二维晶体材料，其中就包括过渡金属硫化物二维材料二硫化钼MoS2。基于近年来在层状二硫化钼的光谱特性、能带调谐与光电应用方面所取得的突破性进展，山西大学激光光谱研究所的肖连团教授团队系统总结了层状二硫化钼的晶体和能带结构，以及通过层间堆积角度、拉伸应力、环境温度、电学掺杂等物理手段实现对层状二硫化钼能带结构和光谱特性的调谐，讨论了准粒子在调谐中所起的作用，并对二硫化钼在未来研究存在的挑战和热点工作进行了展望。该文章首先介绍了单层二硫化钼的两种晶体结构及其能带特点，多层二硫化钼的堆叠方式及其稳定性。进而介绍了2H型二硫化钼中三种主要准粒子，即激子、三子（带负电的激子）、缺陷束缚的中性激子，它们的形成原因、能带结构、结合能以及对光谱形状和强度的贡献。随后文章详细综述了可用于调谐层状二硫化钼能带结构和光谱特性的方法，包括通过改变二硫化钼的层数实现从间接带隙到直接带隙的转变；通过改变双层二硫化钼的夹角来改变原子层之间的相互作用力；通过单轴和双轴拉伸力改变原子之间的距离；通过改变材料所处温度转换辐射和非辐射通道；通过掺杂（化学掺杂、气体吸附、缺陷掺杂、电学掺杂）改变层状二硫化钼与其表面物种的相互作用及电子转移；通过改变基底或者异质结的成分改变层状二硫化钼与接触面的相互作用；以及通过等离子体基元所带来的表面增强效应实现对层状二硫化钼的调谐。文章同时介绍了性能可调谐的层状二硫化钼在光电器件方面的应用，包括高灵敏光电晶体管和光电探测器、宽带的可饱和吸收体、微纳的光发射器件以及在气体和离子传感上的应用。最后还对未来在大尺寸高质量层状二硫化钼的合成与转移、层状二硫化钼在谷自旋电子器件和信息领域上的应用等研究方向和趋势给出了工作展望。该文章对于深入了解二硫化钼光电性能的调谐及其机理以及光电应用等方面将起到重要的指导意义。相关论文在线发表在Advanced Optical Materials（DOI: 10.1002/adom.201600323）上。[align=center][img=,500,500]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/07/201707071345_01_2047_3.png[/img][/align]

近年来，伴随石墨烯研究发展而来的二维过渡金属硫属化合物（TMD）因其天然的半导体性，原子级的材料维度、超高的载流子传输能力等物理属性而成为当前光电子领域的研究热点。基于TMD的各类新颖器件被广泛地应用于电子、光电、传感等领域。作为一类典型的p型二维材料，巨纳集团低维材料在线91cailiao.cn提供的二硒化钨拥有达到350cm-1V-1s-1的高迁移率以及1.6 eV的合适带隙，是制备高灵敏光电探测器的理想材料。最近，基于二硒化钨纳米片的光电探测器被广泛报道，然而由于其较弱的光吸收和较窄的光谱响应范围，导致其光响应率不理想（0.02-7 AW-1），严重限制了其在微弱光电信号探测领域的应用。另一方面，低成本硫化铅量子点由于其极强的光吸收能力、溶液加工特性和可调的光响应特性被认为是柔性光电器件的明星候选材料，其被广泛地应用于近红外探测、光伏和光谱分析。美中不足的是硫化铅量子点光电探测器的响应率被其本身的低载流子迁移率所限制，阻碍了其在光电探测领域的广泛应用。基于以上两类器件的长期研究和积累，结合当前零维-二维杂化器件的研究现状，华中科技大学武汉光电国家实验室（筹）宋海胜和唐江教授研究团队巧妙利用了二硒化钨和硫化铅量子点优越互补特性设计和实现了零维-二维协同工作的高性能光电探测器。这种构建策略将量子点的光吸收特性与二维材料的高迁移率相结合，构建了零维-二维器件结构与type-II的能带结构，器件表现出超高的光响应度，达到了2×105 A/W，比单立材料制成的对应器件响应率高出了4个数量级。高响应率产生机制被证实来源于光致栅控效应。硫化铅量子点能够高效吸收入射光子，并将光生空穴注入到二硒化钨导电沟道，而光生电子被俘获在硫化铅量子点层，延长了光生载流子寿命，从而对二硒化钨起到光电导调控作用；同时，由于二硒化钨的高迁移率，大大减少了光生载流子在导电沟道的渡越时间，提高了器件的增益。与已报道的类似（零维-二维）结构的器件相比，该器件表现出更低的暗电流与更高的开关比；在整个栅控电压范围内，不论是开态还是关态，该器件都可正常工作。研制的零维-二维杂化器件在表现出高响应度的同时也拥有高的比探测率（7×1013 Jones）和快速的响应速度（7 ms）；由于量子点的光敏特性，其光谱响应范围也相应拓宽到近红外范围，实现紫外到近红外的宽光谱探测。以上系列核心优势使其在光电探测领域有着巨大的应用前景。该项研究不仅为高性能光电探测器的研制提供了新思路，也为光电探测领域丰富了材料的选择性，拓宽了器件的应用范围。低维材料在线商城专注材料服务，主要销售以低维材料为代表的相关的实验室耗材和工具，比如各类二维材料,一维材料,零维材料,黑磷BP,石墨烯,纳米管,HOPG,天然石墨NG,二硫化钼MoS2，二硫化钨WS2，hBN氮化硼晶体，黑磷，二碲化钨WTe2，二硒化钨WSe2，二硫化铼ReS2，二硒化铼ReSe2量子点,纳米线,纳米颗粒,分子筛,PMMA,探针......[align=center][img=,500,386]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708311349_03_2047_3.jpg[/img][/align]

采用乙炔-空气火焰[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]法测定橡胶中的钼，优化仪器的工作条件，以少量磷酸—氯化铝消除共存元素的干扰，测量的灵敏度明显提高。[b]1 实验部分1.1仪器和试剂[/b][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收光谱仪[/color][/url]；钼空心阴极灯；天平等；钼标准溶液；氯化铝溶液（50mg/mL）；各种干扰元素的标准溶液；磷酸；已知配方胶料；二级水。[b]1.2工作条件优化用30.0 [/b]μg/mL钼标准溶液进行工作条件的优化。波长：313.3 nm；灯电流：6.0 mA；光谱通带宽度：0.4 nm；狭缝高度：高；工作头高度：15mm；空气流速：10L/min；乙炔流量：1.8L/min。[b]1.3 标准曲线[/b]取钼标准储备液，逐级稀释至0，10,20,30，40,50mg/L，加入2.5mLHCl、1mL H[sub]3[/sub]PO[sub]4[/sub]、2mLAlcl[sub]3[/sub]溶液，稀释至刻度，摇匀。测定，绘制标准工作曲线。[align=center][img=,600,409]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709280926_01_3237657_3.jpg[/img][/align][align=center]图1 钼测定的标准工作曲线[/align][b]测试过程中，仪器显示测量精密度为[/b]0.23%～1.22%[b]。由[/b]检出限计算公式：[align=center][img=,213,49]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709280930_01_3237657_3.png[/img][/align]C[sub]b[/sub]为溶液的浓度；m为测量的灵敏度，为0.1730；C[sub]L[/sub]为元素的检出限（μg∙ mL-1）；S[sub]b[/sub]为吸光度标准偏差。得到钼的检出限[b]为0.3[/b]μg/mL。[b]1.4 样品处理[/b]胶样剪碎，称1.5g，置于铂金坩锅中，加入3.5ml浓硫酸润湿，隔夜。低温碳化2h。，放入马弗炉，950℃±25℃完全灰化。灰分加入5mL HCl，低温加热溶解，冷却，过滤至100ml容量瓶中，加入1mL H[sub]3[/sub]PO[sub]4[/sub]和2mLAlCl[sub]3[/sub]溶液，定容。同时做样品空白，并测定Mo的浓度。[b]2 结果与讨论2.1 元素干扰实验[/b]已知配方胶料中含有较多量的Ca、Mg，其它元素的含量较低。实验中加入了Ca、Mg以及橡胶中经常存在的几种微量元素的标准溶液进行干扰试验，实验表明[b]，Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Pb会产生负干扰，Zn会产生正干扰，加入少量磷酸及Al盐可消除干扰。2.2 酸介质的影响溶液中加入体积分数为1%～10%的HCl、HNO[sub]3[/sub]对测定结果无明显影响，加入体积分数为1%H[sub]2[/sub]SO[sub]4[/sub]会降低Mo测试的灵敏度。2.3准确度[/b][align=center]向样品溶液中加入一定量的钼标准溶液。测定回收率，结果见下表[/align] [table=568][tr][td] [align=center]样品[/align] [/td][td]样品中Mo含量（μg/mL）[/td][td]加标量（μg/mL）[/td][td]加标后测量值（μg/mL）[/td][td]回收率（%）[/td][/tr][tr][td] [align=center]加二硫化钼[/align] [/td][td]38.0011[/td][td]10[/td][td]48.0128[/td][td]100.12[/td][/tr][tr][td]未加二硫化钼[/td][td]0.0002[/td][td]10[/td][td]10.0215[/td][td]100.21[/td][/tr][/table][b]3样品测试结果[/b]测定样品中的钼的浓度，计算钼的含量，结果见下表。 [table][tr][td] [align=center]样品[/align] [/td][td] [align=center]理论值%[/align] [/td][td]测定结果%[/td][/tr][tr][td] [align=center]加二硫化钼[/align] [/td][td] [align=center]1.56[/align] [/td][td] [align=center]1.50[/align] [/td][/tr][tr][td] [align=center]未加二硫化钼[/align] [/td][td] [align=center]0 [/align] [/td][td] [align=center]0.0002[/align] [/td][/tr][/table][b]4结论方法的线性范围为0～50[/b]μg/mL，[b]精密度为[/b]0.23%～1.22%[b]，检出限为0.3[/b]μg/mL。能够测定橡胶样品中质量分数为0%～5%的钼。[align=center][/align]