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東南大學(xué)AFM：有序介孔TMDs材料室溫NO?傳感
  發(fā)布日期：2024-07-10

將介孔結(jié)構(gòu)賦予過渡金屬硫族化合物（TMDs）可大幅提高其孔隙率、有效比表面積和暴露的活性位點(diǎn)數(shù)目，有望在基于界面反應(yīng)的相關(guān)應(yīng)用中獲得更優(yōu)異的性能。然而，目前已經(jīng)報(bào)道的如硬模板法（nanocasting）或熱輔助轉(zhuǎn)化（TAC）法仍存在著工藝繁瑣、環(huán)境不友好、對(duì)濕度敏感、介觀形貌差等問題。

有鑒于此，近日，東南大學(xué)任元副研究員和陶立教授（共同通訊作者）報(bào)道了一種通過直接有機(jī)-無機(jī)共組裝合成有序介孔過渡金屬硫族化合物材料的“一步法”策略。在DMF/H2O的雙溶劑體系中，以兩親性嵌段共聚物PEO-b-PS為有機(jī)模板劑，(NH4)2MoS4或(NH4)2WS4作為無機(jī)前驅(qū)體，通過溶劑揮發(fā)誘導(dǎo)自組裝和熱處理之后，得到了具有高度有序介觀結(jié)構(gòu)、高結(jié)晶度骨架、高比表面積（44-91 m2/g）、大孔徑（15-21 nm）的有序介孔MoS2、WS2、MoS2/WS2半導(dǎo)體材料。得益于在三維連通的介觀孔道結(jié)構(gòu)中的快速擴(kuò)散效率和豐富的邊緣活性位點(diǎn)，基于介孔TMDs材料的半導(dǎo)體氣體傳感器在室溫下對(duì)NO2氣體具有優(yōu)異的傳感性能，包括靈敏度高（S = 67 % @ 50 ppm）、響應(yīng)速度快（6 s）、檢測限低（LOD = 12 ppb）以及超高的選擇性（SNO2/Sgas > 10）。這項(xiàng)工作為開發(fā)基于有序介孔TMDs材料的各種新型半導(dǎo)體材料鋪平了道路，在傳感、催化、能源存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)化等多個(gè)領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大的潛力。相關(guān)論文以“Synthesis of Ordered Mesoporous Transition Metal Dichalcogenides by Direct Organic–Inorganic Co-Assembly ”為題，發(fā)表在Advanced Functional Materials上(Adv. Funct. Mater. 2024, 2408426.)，第一作者為饒宇建。

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