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过渡金属二硫化物基异质结构材料的电催化析氢研究进展
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作者 廖漫华 吴琪 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期512-522,共11页
贵金属铂(Pt)基催化剂在析氢反应(HER)中表现出卓越的催化性能,但由于其价格昂贵且地球储量较少限制了商业化使用。目前,以过渡金属二硫化物(TMD)为基底的异质结构因其界面间的相互作用,展现出优异的HER性能,被认为是贵金属催化剂的理... 贵金属铂(Pt)基催化剂在析氢反应(HER)中表现出卓越的催化性能,但由于其价格昂贵且地球储量较少限制了商业化使用。目前,以过渡金属二硫化物(TMD)为基底的异质结构因其界面间的相互作用,展现出优异的HER性能,被认为是贵金属催化剂的理想替代。基于以上背景,本文讨论了在酸性、碱性及全pH条件下,TMD基异质结构的最新进展。着重论述了不同TMD基异质结构材料的构建思路、制备方法及提升材料析氢性能的策略。最后总结了TMD基异质结构材料优异性能的内在机制,并对此类催化剂未来的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 电解水 析氢反应 过渡金属二硫化物 异质结构
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过渡金属二硫化物拉曼散射在免疫检测中的应用 被引量:6
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作者 楚学影 沙雪 +2 位作者 徐铭泽 李金华 金芳军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期572-577,共6页
为了利用可见光激发下半导体拉曼散射信号实现生物检测,以窄带隙的MoS_2材料构建了拉曼免疫标记探针,用于实现对人IgG分子的高特异性识别。首先,运用液相剥离法分别获得了MoS_2和WS_2微米材料,以加热陈化处理分析了温度对532nm激发下样... 为了利用可见光激发下半导体拉曼散射信号实现生物检测,以窄带隙的MoS_2材料构建了拉曼免疫标记探针,用于实现对人IgG分子的高特异性识别。首先,运用液相剥离法分别获得了MoS_2和WS_2微米材料,以加热陈化处理分析了温度对532nm激发下样品拉曼散射信号强度的影响。之后借助3-巯基丙酸修饰向MoS_2材料表面引入羧基,进而获得了可用于免疫检测的拉曼探针。最后,以"抗体-待测物-抗体"的三层结构分析了基于MoS_2拉曼散射的免疫检测性能。实验发现适当温度下加热陈化处理可增强过渡金属二硫化物的拉曼散射强度(70℃下最优)。多组对照实验结果表明,免疫检测生物芯片的拉曼信号强度随人IgG浓度的升高而升高,最终趋于饱和,最低浓度的检测限达到1fM,实现了可见光激发下利用半导体拉曼散射信号对目标分子的高灵敏度、高特异性免疫检测。 展开更多
关键词 生物检测 过渡金属二硫化物 拉曼散射 温度 免疫球蛋白
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类石墨烯过渡金属二硫化物的研究进展 被引量:7
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作者 刘洋洋 陈晓冬 +2 位作者 王现英 郑学军 杨俊和 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期23-27,共5页
具有类石墨烯二维结构的过渡金属二硫化物(TMDCs)因其优异的光学、电学、电化学等方面的性质而引起人们的广泛关注。介绍了二维TMDCs的基本性质,及几种常用的制备方法。重点阐述了二维TMDCs的电学性质、光学性质、电化学性质及其潜在应... 具有类石墨烯二维结构的过渡金属二硫化物(TMDCs)因其优异的光学、电学、电化学等方面的性质而引起人们的广泛关注。介绍了二维TMDCs的基本性质,及几种常用的制备方法。重点阐述了二维TMDCs的电学性质、光学性质、电化学性质及其潜在应用,并与石墨烯的物理化学性质进行了类比。最后分析了二维TMDCs的发展趋势和面临的挑战。 展开更多
关键词 过渡金属二硫化物 二维结构 物理性质
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热电池用过渡金属二硫化物及其复合材料的研究进展 被引量:8
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作者 黄国勇 李毅 +5 位作者 屈辰玮 孙晓华 李勃天 戈磊 叶海木 张红梅 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期2161-2174,共14页
过渡金属二硫化物具有较高的理论比容量、稳定的电化学性能及成熟的制备工艺,是锂系热电池中应用最广的正极材料之一,但其同时也存在电极电位低、大功率放电能力弱等问题,致使其进一步的发展受到限制。目前,对于过渡金属二硫化物正极材... 过渡金属二硫化物具有较高的理论比容量、稳定的电化学性能及成熟的制备工艺,是锂系热电池中应用最广的正极材料之一,但其同时也存在电极电位低、大功率放电能力弱等问题,致使其进一步的发展受到限制。目前,对于过渡金属二硫化物正极材料的优化及改性是锂系热电池领域的核心课题。本文综述了FeS_(2)、CoS_(2)与NiS_(2)等过渡金属二硫化物在放电机理、制备工艺及电化学性能方面的研究现状,介绍了双金属二硫化物及过渡金属二硫化物/碳素类复合材料的主要研究进展。同时,通过对现有研究的归纳与总结,指出了掣肘过渡金属二硫化物正极材料发展的关键问题,简述了针对过渡金属二硫化物的主要改性手段,并对其之后的研究提出了一些建议与想法。 展开更多
关键词 热电池 过渡金属二硫化物 正极材料 合成 改性
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类石墨烯过渡金属二硫化物的合成与应用研究进展 被引量:4
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作者 王乐政 周敏 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期30-32,35,共4页
二维过渡金属二硫化物(TMDCs)是一种具有类石墨烯层状结构的新型材料,单层的TMDCs凭借其超薄的层状结构、巨大的比表面积、优异的物理化学性质和可调的禁带宽度等特点,在光电器件、光催化剂、传感器及检测和超级电容器等领域备受关注。... 二维过渡金属二硫化物(TMDCs)是一种具有类石墨烯层状结构的新型材料,单层的TMDCs凭借其超薄的层状结构、巨大的比表面积、优异的物理化学性质和可调的禁带宽度等特点,在光电器件、光催化剂、传感器及检测和超级电容器等领域备受关注。在介绍TMDCs的结构和性能的基础上,重点对其常见的制备方法及应用进行了总结和评述,并展望了其未来的发展趋势和所面临的挑战。 展开更多
关键词 过渡金属二硫化物 二维纳米材料 制备 应用
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炭纸衬底上化学气相沉积直立型二维过渡金属硫化物及其电催化产氢性能 被引量:3
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作者 王克 汤飞 +2 位作者 姚孝璋 Hitanshu Kumar 干林 《新型炭材料(中英文)》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1183-1192,共10页
以MoS_(2)为代表的二维过渡金属硫化物近年来在电催化水分解产氢反应中表现出良好的电催化活性而受到广泛关注。但二维过渡金属硫化物的导电性一般较差、且催化活性位常在有限的边缘位置,成为限制其催化性能的重要因素。本文通过化学气... 以MoS_(2)为代表的二维过渡金属硫化物近年来在电催化水分解产氢反应中表现出良好的电催化活性而受到广泛关注。但二维过渡金属硫化物的导电性一般较差、且催化活性位常在有限的边缘位置,成为限制其催化性能的重要因素。本文通过化学气相沉积方法研究了在炭纸基底上直接生长3种过渡金属硫化物(MoS_(2)、NbS_(2)和WS_(2))构筑一体化催化电极,以提高整个电极的导电性。通过优化生长工艺,实现了炭纸表面3种过渡金属硫化物的直立型生长并对电催化产氢反应表现出良好的催化性能,尤其是WS_(2)表现出新颖的纳米片/纳米纤维层次结构,其对产氢反应表现出最佳的催化性能。在此基础上,对炭纸上生长的过渡金属硫化物通过阴极电化学活化处理的方式引入硫缺陷,从而提高其HER活性。结合透射电子显微镜和原位电化学拉曼光谱仪研究了二维过渡金属硫化物在电化学活化前后的结构变化尤其是所产生的硫缺陷的微观结构,为其产氢性能的提升提供合理的解释。 展开更多
关键词 化学气相沉积 炭纸 过渡金属二硫化物 阴极电化学活化 电催化析氢
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超润滑薄膜研究进展及在航天领域的应用展望
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作者 汪科良 刑振华 +7 位作者 任守志 赵蒙 周晖 张凯锋 成志忠 冯兴国 曹珍 贺颖 《材料导报》 北大核心 2025年第15期8-16,共9页
固体润滑薄膜以其非挥发性和宽温域适应性,成为空间机构极端环境长效运行的核心保障。近年来,超润滑技术实现从基础研究到宏观尺度的突破,虽未达理论零摩擦,但其在航天领域的技术优势显著。本文聚焦航天领域特殊工况,系统分析过渡金属... 固体润滑薄膜以其非挥发性和宽温域适应性,成为空间机构极端环境长效运行的核心保障。近年来,超润滑技术实现从基础研究到宏观尺度的突破,虽未达理论零摩擦,但其在航天领域的技术优势显著。本文聚焦航天领域特殊工况,系统分析过渡金属二硫化物(TMDs)和氢化类金刚石碳(H-DLC)薄膜的超润滑机制,阐明实现宏观尺度超润滑的关键科学问题与技术挑战。TMDs需满足原子级洁净界面、范德华主导机制及非公度接触三大本征条件,通过超晶格异质界面工程、多层梯度薄膜构筑等创新策略,使MoS_(2)在宏观尺度下也具备超润滑特性;H-DLC真空超润滑依赖碳原子氢钝化效应,通过氢含量调控、元素掺杂及多层复合结构设计解决氢脱附引发的失效问题。建议分阶段推进超润滑固体薄膜技术在航天工程中的应用,在技术发展初期阶段,首先选择一次性机构(压紧释放机构、展开机构),逐步拓展至长寿命连续运行机构,通过持续迭代优化,推动超润滑技术成为新一代航天器的核心支撑技术。 展开更多
关键词 固体润滑 航天应用 超润滑 过渡金属二硫化物(TMDs) 氢化类金刚石碳(H-DLC)
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Preparation of Two-dimensional NiTe_(2)and Its Application in 1.5/2μm Mode-locked Fiber Lasers
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作者 GUO Yunning HU Zhiwan +3 位作者 WU Xianzhang ZHANG Qizheng ZHOU Bo TAO Lili 《发光学报》 北大核心 2025年第5期873-881,共9页
As a representative transition metal dichalcogenides(TMD),NiTe_(2)has an ultra-fast optical response,high carrier mobility,and excellent environmental stability.It has a broad application prospect in the fields of ene... As a representative transition metal dichalcogenides(TMD),NiTe_(2)has an ultra-fast optical response,high carrier mobility,and excellent environmental stability.It has a broad application prospect in the fields of ener-gy,biomedicine,optoelectronic devices,and so on.At present,there have been scant reports on the application of NiTe_(2)in the field of ultrafast photonics.In this work,NiTe_(2)was synthesized by chemical vapor deposition(CVD)and integrated with a tapered optical fiber to achieve mode-locking in an erbium-doped fiber laser(EDFL)and a thu-lium-doped fiber laser(TDFL).The mode-locked EDFL exhibited a pulse width of 678 fs and an output power of 3.92 mW.The pulse width of mode-locked TDFL was estimated to have a pulse width of 694 fs with an output power of 21.64 mW.These results demonstrate that NiTe_(2)is an effective saturable absorber material with potential applica-tions in the field of ultrafast optics. 展开更多
关键词 NiTe_(2) transition metal dichalcogenides saturable absorber mode-locked fiber laser
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二维WSe_(2)化合物晶体图形化构筑综合性实验设计
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作者 王震东 王剑宇 王立 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2022年第3期47-50,61,共5页
二维材料图形化是实现器件规模化制备的有效途径,也是目前材料、物理和化学等学科的研究热点。基于此,该文设计了二维WSe_(2)化合物晶体图形化构筑的多学科交叉综合性实验,利用金属材料的诱导作用,采用化学气相沉积法,在SiO;/Si衬底上... 二维材料图形化是实现器件规模化制备的有效途径,也是目前材料、物理和化学等学科的研究热点。基于此,该文设计了二维WSe_(2)化合物晶体图形化构筑的多学科交叉综合性实验,利用金属材料的诱导作用,采用化学气相沉积法,在SiO;/Si衬底上构筑了有序的WSe_(2)晶体阵列。扫描电子显微镜观测发现WSe_(2)晶体围绕着金属点生长,并形成了有序二维晶体图形;透射电子显微镜和拉曼光谱进一步确证了WSe_(2)晶体的高质量合成。该综合性设计性实验能有效打破学科壁垒,拓展学生的实验技能范围,培养学生的创新思维和科研能力。 展开更多
关键词 过渡金属二硫化物 图形化生长 WSe_(2)晶体 化学气相沉积
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二维半导体材料纳米电子器件和光电器件 被引量:31
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作者 王根旺 侯超剑 +2 位作者 龙昊天 杨立军 王扬 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1319-1340,共22页
近年来,随着各领域对微电子器件集成度及性能要求的不断提高,发展基于二维半导体材料的新型高性能功能性器件成为了突破当前技术瓶颈的重要环节和关键方向。目前,作为新型二维半导体材料的代表,二维过渡金属二硫化物、二维黑磷以及范德... 近年来,随着各领域对微电子器件集成度及性能要求的不断提高,发展基于二维半导体材料的新型高性能功能性器件成为了突破当前技术瓶颈的重要环节和关键方向。目前,作为新型二维半导体材料的代表,二维过渡金属二硫化物、二维黑磷以及范德瓦尔斯异质结凭借其在电学、热学、机械、光学等方面的优异性能已经成为了发展高性能纳米电子器件和光电器件的最具潜力的材料之一。在本综述中,首先概述了几种用于纳米器件的常见二维材料,分析了材料的结构、性能及其在纳米器件中的应用,其次重点对基于过渡金属二硫化物、黑磷以及由其衍生的范德瓦尔斯异质结的纳米电子器件和光电器件的最新研究进展进行讨论,最后对目前二维半导体纳米器件所面临的挑战以及未来的发展方向进行总结及分析,从而为未来发展高性能功能性纳米器件提供支持。 展开更多
关键词 二维半导体纳米材料 过渡金属二硫化物 黑磷 范德瓦尔斯异质结 纳米电子器件 纳米光电器件
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基于二维材料及其范德瓦尔斯异质结的光电探测器 被引量:14
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作者 李家意 丁一 +1 位作者 张卫 周鹏 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1058-1077,共20页
近些年来,石墨烯、黑磷和过渡金属二硫化物以及其他二维材料受到了越来越多的关注。凭借其独特的结构和优异的电学、光学特性,这些二维材料在光电器件中得到了广泛应用,具有良好的发展潜力。本文概述了二维材料在光电探测器领域的最新... 近些年来,石墨烯、黑磷和过渡金属二硫化物以及其他二维材料受到了越来越多的关注。凭借其独特的结构和优异的电学、光学特性,这些二维材料在光电器件中得到了广泛应用,具有良好的发展潜力。本文概述了二维材料在光电探测器领域的最新研究进展,介绍了一些常见的二维材料及其制备方法,阐述了光电探测器件的基本原理和评价参数,以及回顾了二维材料及其异质结构在光电探测器中的应用,最后总结了该领域仍然面临的挑战并对其未来的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 光电探测 二维材料 异质结 过渡金属二硫化物 机械剥离
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