深圳先進(jìn)院建立二維材料等離子體液相制備新方法
近日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院喻學(xué)鋒研究員和黃逸凡研究員合作，成功建立二維材料等離子體液相制備新方法，研究成果以Intercalator-assisted plasma-liquid technology: an efficient exfoliation method for few-layer two-dimensional materials為題發(fā)表在具有國際影響力的國內(nèi)科技期刊《中國科學(xué)：材料科學(xué)》（SCIENCE CHINA Materials）上。論文第一作者是博士研究生黃浩。
二維材料是目前國際上多個學(xué)科領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，在柔性電子、信息能源、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景?？煽刂苽涫菍?shí)現(xiàn)二維材料應(yīng)用的先決條件。然而，現(xiàn)有制備技術(shù)仍存在局限性，特別是針對不同材料及應(yīng)用的新制備方法亟需開發(fā)。
本項(xiàng)工作在前期成功制備黑磷烯的基礎(chǔ)上（Chemical Communications,2020, 56, 221-224），提出了一種插層劑輔助的等離子體液相技術(shù)。采用氯化鋰為插層劑，可快速制備出具有小D峰/G峰比(0.02)以及大碳氧比(31.5)的石墨烯產(chǎn)物。并且，這種方法可以拓展至高質(zhì)量少層2H相二硫化鉬的制備。和傳統(tǒng)的插層劑輔助電化學(xué)方法相比, 等離子體誘導(dǎo)產(chǎn)生的大量活性粒子以及快速的電子轉(zhuǎn)移，使得插層劑輔助的等離子體液相技術(shù)剝離的產(chǎn)物缺陷少且不會引入額外的基團(tuán)。這種可控的快速剝離方法在制備其他各種類型的高質(zhì)量二維材料方面都具有巨大潛力，這為二維納米材料的高效制備提供了新的策略。
該研究得到了國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院前沿重點(diǎn)項(xiàng)目、廣東省重點(diǎn)專項(xiàng)、深圳市科技計劃項(xiàng)目等項(xiàng)目的有力支持。
圖：等離子體液相制備石墨烯示意圖
