武汉大学JACS：合成高熵过渡金属硫化物单晶

纳米技术

2024-12-26

二维（2D）高熵过渡金属二硫化物（HETMDs）因其结构特性和高端器件的相关可能性而引起了人们的极大兴趣。但是，由于合成中不同金属元素的固有特性存在差异，比如前体的饱和蒸气压和产物的形成能不同，2D HETMDs的受控合成面临着巨大的挑战。

有鉴于此，武汉大学付磊教授、曾梦琪博士等报道通过液相反应体系，合成厚度为0.92 nm的2D HETMD单晶，其中金属元素均匀的同时进料。

本文要点：

（1）

不同前体的快速共沉积有助于形成高熵产物，从而防止相分离。该方法可以扩展到生产各种2D HETMD，如五元(MoNbTaV)S₂、六元（MoWNbTaV）S₂和多卤素化合物（MoWNb）SSe。

（2）

制备的2D HETMD是优异的HER催化剂，在10mA cm^-2达到84 mV的过电位，这比MoS₂的过电位（10 mA cm²，260 mV）要好得多。这种策略能够在2D极限状态进行人工的设计HETMD单晶，元素可以选择，且性能可以灵活调控，能够在广泛的先进领域得到应用。

参考文献

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