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用于氢电生成的二硫化钼晶体电化学剥离
摘要： 过渡金属二硫化物（TMDs）因其电学、催化和光学性能在缩减至单层时显著增强且更具实用性，近期已成为二维材料领域的新星。其中单层二硫化钼（MoS2）因具有实用带隙的半导体特性、增强的光致发光效应，更重要的是其对电化学析氢反应展现出优异催化性能而备受关注。本研究通过简便快速的水溶液电化学自上而下剥离法，从天然MoS2晶体制备出具有高效析氢催化性能的薄层MoS2纳米片。借助扫描透射电子显微镜（STEM）、原子力显微镜（AFM）、X射线光电子能谱（XPS）和拉曼光谱完成结构与化学表征后，通过电化学测试对比了该材料与广泛采用的化学锂插层/剥离法所得MoS2纳米片在酸性溶液中的析氢催化性能。结果表明，电化学剥离法制备的MoS2具有比化学剥离产物更低的塔菲尔斜率。
关键词： 析氢反应、二硫化钼、电化学、层状化合物、剥离
更新于2025-09-23 15:21:01
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二维卤化物钙钛矿中层厚度的结构与热力学限制
摘要： 在卤化物钙钛矿半导体这一快速发展的领域中，二维钙钛矿材料[(A′)2(A)n?1MnX3n+1]（其中A=Cs+、CH3NH3+、HC(NH2)2+；A′=作为间隔阳离子的铵根；M=Ge2+、Sn2+、Pb2+；X=Cl?、Br?、I?）近期实现了关键性突破。参数n决定了二维层的厚度，从而调控其光学与电学特性。这类材料已展现出优于三维钙钛矿的初步光电器件寿命，同时作为可通过化学组分（尤其是决定钙钛矿层厚度的n值）调节结构与物理特性的溶液法量子阱材料，引发了基础研究兴趣。目前尚未见n>5的高阶成员报道，且n值存在基本极限的科学问题亟待解决。为推动这些材料的技术应用，必须理解其热力学稳定性、基础合成限制及衍生的构效关系。我们成功合成了迄今最高碘代n值成员——(CH3(CH2)2NH3)2(CH3NH3)5Pb6I19（n=6）和(CH3(CH2)2NH3)2(CH3NH3)6Pb7I22（n=7），通过单晶X射线衍射确认晶体结构，并为"(CH3(CH2)2NH3)2(CH3NH3)8Pb9I28"（"n=9"）提供了间接证据。直接盐酸溶液量热测量显示n>7的化合物具有不利生成焓（ΔHf），表明更高同系物的形成具有挑战性。最后，我们报道了这些高n值成员在9-12.6%范围内的初步光伏效率，凸显了它们在高性能器件中的巨大潜力。
关键词： 鲁德尔斯登-波珀卤化物钙钛矿、同系物系列、光伏、生成焓、层状化合物
更新于2025-09-04 15:30:14