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二维非晶材料制备新突破:二氧化碳辅助制备非晶氧化钼纳米片及其独特的等离子共振特性


二维非晶材料制备新突破:二氧化碳辅助制备非晶氧化钼纳米片及其独特的等离子共振特性

自2004年发现石墨烯以来,有关二维材料的研究成为热点,但各类研究大多聚焦于二维晶体材料,直到最近人们才开始探寻二维非晶材料的性质及其制备方法。相对于二维晶体材料,二维非晶材料的研究在许多方面仍属空白,重要原因是由于其构建规则尚不明朗,缺少可靠制备方法,以及其迥异于二维晶体的结构特性。在少数已见的与二维非晶材料有关的报道中,研究者发现纳米级别的非晶二硫化钼(a-MoS2)在制氢体系中比结晶二硫化钼(c-MoS2)具有明显增强的电催化活性;除此之外,鲜少看到关于二维非晶材料制备和性质方面的研究成果。对于二维非晶材料这个尚未有效探索的领域,探究合理的制备路径,开展性质及应用方面的研究,是一个新的具有挑战性的工作二维非晶材料制备新突破:二氧化碳辅助制备非晶氧化钼纳米片及其独特的等离子共振特性


近日,郑州大学许群教授课题组围绕二维非晶材料开展了系列研究,以超临界CO2流体辅助制得了多种二维非晶材料,并对其性质进行了探究。该课题组在对二维非晶氧化钼纳米材料的性质研究中,揭示出其具有独特、可调控的表面等离子体共振特性,可以很好地应用于新能源、生物分子检测等领域。以往人们发现二维半导体和贵金属纳米材料体系中存在等离子共振特性,它是由激发光引起材料表面自由电子气团的集体震荡、从而导致材料表现出选择性光吸收和近场增强的独特物理特性,这种特性在医学成像、太阳能利用、生物分子检测、光热治疗等领域具有明显的应用前景,因而受到了广泛关注。而许群课题组所制备的二维非晶氧化钼纳米片不但能够实现可见光到近红外波段的增强光吸收,并且通过控制掺杂程度实现了等离子体共振的可控调节;实验发现,二维非晶氧化钼表面与牛血清蛋白分子存在相互作用,检测信号与生物分子浓度之间存在最优值定量关系,这个全新的发现将大大提高检测低浓度分子的灵敏度和可能性、拓展二维非晶材料的应用前景。该结果展示,二维非晶材料有望成为下一代光伏材料和生物传感材料的新星。

相关工作已在线发表于Angew.Chem. Int. Ed., (DOI: 10.1002/anie.201610708),并作为“very important paper”和“feature article”进行重点报道。

作者:Wei Liu, Prof. Qun Xu*, Weili Cui, Chuanhui Zhu and Yuhang Qi


原文链接如下,或直接点击最下方阅读原文

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201610708/full




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