力场调控单片TMDs能带结构及光学性能的研究开题报告

 2022-01-13 08:01

全文总字数:7274字

1. 研究目的与意义(文献综述)

二维(2d)材料,包括石墨烯、黑色磷烯(bp)和过渡金属硫族化合物(tmds),拥有一些良好的物理和化学性能,近年来围绕过渡金属硫族化合物(如纳米级mos2和mos2基材料)的许多研究工作因其成本低、化学稳定性高和优异的电催化性能而备受关注。在单分子层的极限下,电子和空穴被限制在这些二维材料中,从而产生了各种奇异的物理现象。

二硫化钼(mos2)是一种层状固体,在工业上有着广泛的应用。mos2具有三方和六方晶系,其中六方晶系是典型的三明治结构,每个mx2分子层分为三个原子层,上下两层x原子层夹着金属m原子层。m可表示为mo元素,s则由x表示,即每个mo原子都被6个s原子包围着。在mos2 结构中,每个mo 原子在s-mo-s 层内为六配位,形成三种晶体结构即it (正方)、2h (六方)以及3r (菱形)晶型。1t- mos2 结构中mo 原子为八面体配位,正方对称,1个s-mo-s 单分子层构成一个晶胞,该种晶型结构往往具有金属或准金属性。2h- mos2 和3r- mos2 中mo 原子都为三角棱柱配位,其中2h- mos2六角对称,由2个s-mo-s 单位构成一个晶胞,而3r- mos2菱形对称,结构特点是3个s-mo-s单位构成一个晶胞。1t和3r型mos2为亚稳相,2h- mos2为稳定相与石墨中的石墨烯层类似,单个夹在中间的s–mo–s层在六角堆积结构中通过弱范德华相互作用组装在一起。这些层可以相对容易地相互移动,这使得mos2成为一种广泛使用的干润滑剂。由于金属中心d-d跃迁的宽频带边缘激发产生了独特的电子特性,因此它被广泛应用于锂电池的析氢反应催化、电化学插层、储氢、弹性和包覆材料等领域。这种晶体的各向异性导致了诸如导电性等性质的各向异性,并在催化剂、电池和润滑剂等方面得到了应用。此外,mos2基复合材料也由于其光学、电学和催化性能得到应用。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

2.1.1 材料制备:

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解和准备研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第3-8周:继续进行文献调研,设计实验方案,完成利用cvd法合成单层mos2纳米薄片与mose2纳米薄片的实验,将样品转移至可拉伸的柔性基底(如:pet、钛基记忆合金等)。完成力场对mos2电催化析氢性能可能的调控规律的文献调研。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] kinetic study of hydrogen evolutionreaction over strained mos2 with sulfur vacancies using scanningelectrochemical microscopy. j. am. chem. soc. 2016, 138, 5123-5129.

[2] dong s, wang z. improving thecatalytic activity for hydrogen evolution of monolayered snse2(1x)s2x by mechanical strain[j]. beilstein journal ofnanotechnology, 2018, 9(1): 1820-1827.

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