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 【產(chǎn)通社,12月26日訊】中科院蘇州納米所(Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-Bionics; SINANO)官網(wǎng)消息,其趙志剛研究員課題組和上海大學(xué)張登松教授針對(duì)這一問(wèn)題展開(kāi)了細(xì)致而深入的研究,并在過(guò)渡金屬硫?qū)倩衔铮╓S2、MoS2、WSe2、MoSe2)納米晶研究中取得突破進(jìn)展。新方法通過(guò)電化學(xué)和液相剝離相結(jié)合的手段,以Al3+作為電化學(xué)插入型離子,以乙醇/油酸的分散液作為液相剝離的溶劑,在放電條件下通過(guò)Al3+大的帶電量,高的沖擊性能破壞層狀材料,進(jìn)一步在液相中利用油酸與Al3+的良好的結(jié)合性能脫出Al3+再次破壞片層,進(jìn)而獲得了尺寸均一,平均粒徑僅有3nm的單層納米晶材料,所得WS2納米晶材料可以檢測(cè)出較低濃度的三硝基苯酚(TNP),檢測(cè)極限可以達(dá)到10-6M,相關(guān)研究成果發(fā)表在Chemical Communication(DOI: 10.1039/C6CC06325J)上。  無(wú)機(jī)非金屬納米晶材料與其塊體材料相比,在光學(xué),電學(xué)方面都會(huì)產(chǎn)生很多有趣的現(xiàn)象,將塊體材料剝離成小于5nm以下的較薄的納米晶材料,進(jìn)而發(fā)掘它更多新的性能,一直是納米晶制備的前沿方向。通過(guò)諸如二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、異丙醇(IPA)等溶劑降低納米材料表面能的液相剝離和利用密閉電池體系中放電插入堿金屬離子諸如Li+、K+等的電化學(xué)剝離一直是納米晶制備的熱點(diǎn),但是超聲時(shí)間過(guò)長(zhǎng),功耗較大且需電池組裝等繁瑣的手段一直制約著納米晶材料的制備,因此找到一種更加簡(jiǎn)便,快速且能在開(kāi)放體系下進(jìn)行的剝離手段合成無(wú)機(jī)納米晶成為了科學(xué)家亟待解決的問(wèn)題。  基于上述研究成果,蘇州納米所趙志剛研究員課題組和張珽研究員、蘇州大學(xué)耿鳳霞教授合作將這種剝離手段應(yīng)用在六方氮化硼(h-BN)和立方氮化硼(c-BN)上,最終也成功制備出了兩種材料的納米晶,并且發(fā)現(xiàn)兩種氮化硼在壓電性能上有明顯的差異。相比于對(duì)應(yīng)的塊體材料,經(jīng)過(guò)剝離后的納米晶材料的壓電性能均獲得明顯的提高,其中立方氮化硼納米晶的壓電系數(shù)達(dá)到了25.7pC/N,而立方氮化硼塊體的壓電系數(shù)僅僅是4.3pC/N,納米晶材料比塊體材料的壓電性能提高了六倍,即使均是氮化硼納米晶,立方結(jié)構(gòu)也比六方的壓電性能更加優(yōu)越,這主要是由于立方氮化硼的晶體結(jié)構(gòu)對(duì)外力的響應(yīng)更加明顯,這項(xiàng)研究對(duì)于推動(dòng)超硬材料立方氮化硼的發(fā)展和應(yīng)用提供了一種新的思路。這一科研成果最終發(fā)表在Nano Letters(DOI: 10.1021/acs.nanolett.6b04272)上。  該系列工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、江蘇省杰出青年基金的大力支持。查詢(xún)進(jìn)一步信息,請(qǐng)?jiān)L問(wèn)官方網(wǎng)站 http://www.sinano.cas.cn。 (完)
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