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一种磁性层状二硫化钼纳米片的制备方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-07-07 11:58:47

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-08-02 11:47:57
本发明提供一种磁性层状二硫化钼纳米片的制备方法,包括步骤一:将二硫化钼加入至剥离溶剂中,配成初始浓度为0.5~2mg/ml的二硫化钼分散液,然后在25~35℃下对所述二硫化钼分散液进行超声分散0.5~8h;其中,所述剥离溶剂的表面张力范围为25℃下测得的40~65mJ/m2;步骤二:将经过超声分散后的二硫化钼分散液进行离心,取离心后的上层悬浮液过滤,获得的滤饼在60~100℃在真空干燥箱中,加热干燥。本发明采用化学溶剂法结合超声振荡条件进行原子层间剥离,实现具有较强的铁磁性能的二维层状二硫化钼纳米片剥离与制备。该方法工艺简单易操作,成本低,产率较高。
一种磁性层状二硫化钼纳米片的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一:将二硫化钼加入至剥离溶剂中,配成初始浓度为0.1~2mg/ml的二硫化钼分散液,然后在25~35℃下对所述二硫化钼分散液进行超声分散0.5~8h;其中,所述剥离溶剂的表面张力范围为25℃下测得的40~65mJ/m2;步骤二:将经过超声分散后的二硫化钼分散液进行离心,取离心后的上层悬浮液过滤,获得的滤饼在60~100℃在真空干燥箱中,加热干燥;所述剥离溶剂为N-甲基吡咯烷酮、苯甲醛、苯乙酮或十六烷基三甲基氯化铵-异丙醇混合溶液;所述十六烷基三甲基氯化铵-异丙醇混合溶液中,十六烷基三甲基氯化铵的物质的量浓度为0.01~0.2mol/L。

 具备特殊性能的二维层状纳米材料在半导体、微电子器件及生物医疗等领域有着不可估量的应用潜能,而吸引了全球科学家的巨大关注。美国莱斯大学Boris ***课题组报道了采用理论计算得到晶界缺陷、硫空缺导致局部六方晶体结构演变为五方或七方原子结构现象,使得二硫化钼纳米片具备磁性能。Sefaattin Tongay等人理论计算表明:具有锯齿型边缘效应的二硫化钼纳米片具备较强的铁磁性。现有技术主要从理论计算方面对二硫化钼纳米片进行分析探索,但实验方面关于磁性二硫化钼纳米片的制备研究还未见报道。

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优选地,所述十六烷基三甲基氯化铵-异丙醇混合溶液中,十六烷基三甲基氯化铵的物质的量浓度为0.01〜0.2mol/Lo

[0013] 有益效果:

本发明采用化学溶剂法结合超声振荡条件进行原子层间剥离,实现具有较强的铁磁性能的二维层状二硫化钼纳米片剥离与制备。该方法工艺简单易操作,成本低,产率较高,可望实现对所有二维层状结构材料大规模产业化剥离工艺技术,更有利于二硫化钼纳米片的边缘结构引发的催化活性及铁磁性进行深入探究。

技术合作

步骤一:二硫化钼(MoS2)的剥离。称取二硫化钼原料粉末(Sigma Aldrich, I μπι)加入至十六烷基三甲基氯化铵-异丙醇混合溶液形成的剥离溶剂(十六烷基三甲基氯化铵浓度为0.0l〜0.2mol/L,表面张力约为58mJ/m2(25°C ))中,配成初始浓度为1.5mg/ml的二硫化钼分散液。然后控制温度25〜35°C,置入第一超声仪中进行超声2h,再转入第二超声仪中超声8h。

[0038] 步骤二:将经过超声分散后的二硫化钼分散液进行离心,控制离心速度为3000rpm,离心时间30min。然后去除离心分离出的沉淀物,收集上层悬浮液进行过滤,去除剥离溶剂。过滤膜为PTFE过滤膜,直径47mm (Mi I lipore filter)。最后过滤所获得滤饼60°C在真空干燥箱中干燥,挥发剥离溶剂,获得含有单层、双层片状的二硫化钼纳米片,如图4与图5所示,可见本实施例的二硫化钼纳米片具有锯齿型边缘结构。