二維(2D)高熵過(guò)渡金屬二硫化物(HETMDs)因其結(jié)構(gòu)特性和高端器件的相關(guān)可能性而引起了人們的極大興趣。但是,由于合成中不同金屬元素的固有特性存在差異,比如前體的飽和蒸氣壓和產(chǎn)物的形成能不同,2D HETMDs的受控合成面臨著巨大的挑戰(zhàn)。
有鑒于此,武漢大學(xué)付磊教授、曾夢(mèng)琪博士等報(bào)道通過(guò)液相反應(yīng)體系,合成厚度為0.92 nm的2D HETMD單晶,其中金屬元素均勻的同時(shí)進(jìn)料。
不同前體的快速共沉積有助于形成高熵產(chǎn)物,從而防止相分離。該方法可以擴(kuò)展到生產(chǎn)各種2D HETMD,如五元(MoNbTaV)S2、六元(MoWNbTaV)S2和多鹵素化合物(MoWNb)SSe。
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制備的2D HETMD是優(yōu)異的HER催化劑,在10mA cm-2達(dá)到84 mV的過(guò)電位,這比MoS2的過(guò)電位(10 mA cm2,260 mV)要好得多。這種策略能夠在2D極限狀態(tài)進(jìn)行人工的設(shè)計(jì)HETMD單晶,元素可以選擇,且性能可以靈活調(diào)控,能夠在廣泛的先進(jìn)領(lǐng)域得到應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
Zhouyang Wang, Xiaonan Chen, Yiran Ding, Xiaofei Zhu, Zihang Sun, Haitao Zhou, Xiang Li, Wenxuan Yang, Junlin Liu, Runze He, Jingrui Luo, Ting Yu, Mengqi Zeng*, and Lei Fu*, Synthesis of Two-Dimensional High-Entropy Transition Metal Dichalcogenide Single Crystals, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c11363
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c11363