手机版|
二维码|
这种材料，即二硫化钼（MoS2），在储能，水处理，气体，化学和光传感领域的众多应用中具有巨大的潜力。但是高成本和制造挑战阻碍了更广泛的使用。
“这种材料的制造方法有很多，但是还没有人能够以低成本，可复制的方式以可控制和可调的尺寸大批量生产这种材料，”合伙人Donglei（Emma）Fan说卡克雷尔工程学院沃克机械工程系和德克萨斯材料学院教授。
正如《先进材料》（Advanced Materials）中所报道的那样，范和研究团队已经创建了一种大规模制造MoS2纳米细带的方法。以前，研究人员只能制造少量材料，将其随机附着在硅基板上。这限制了材料的使用，并且当附着到基底上时，操纵变得非常具有挑战性。
研究团队创建了粉末形式的独立式MoS2，可以将其分散到几种不同应用的解决方案中，尤其是水处理。研究生和该研究的第一作者黄Huang表示，与先前发表的专注于生产MoS2纳米带的研究相比，他们的工艺将一克材料的制造成本降低了3,000倍。
范说，从水中去除危险元素汞是MoS2最具影响力的用途之一。由美国地质调查局领导的一项2016年研究发现，汞污染在美国西部各地的空气，土壤，沉积物，植物，鱼类和野生生物中分布广泛。高含量的汞会导致大脑和肾脏受损，尤其是在年轻人中。除了被污染的水外，人类最容易通过吃鱼而暴露于汞问题，因为鱼类在食用其他接触过的生物时会在体内堆积高浓度的元素。
当以粉末形式引入水中时，该团队的MoS2版本可以分散，具有吸取汞并将其从水中去除的能力。 MoS2已经有几种从水中去除汞的方法，但是凭借这些新的低成本和大规模制造能力，MoS2成为了一种强大的替代解决方案。
“这是一种有吸引力的材料，因为它在各种应用中具有独特的特性，有可能改变人们的生活。能够制造尺寸受控且大量的材料，并将其组装并与预制设备集成在一起，使MoS2迈出了一步更接近实际应用，而不仅仅是留在实验室中。”范说。
MoS2还具有作为潜在的轻型微处理器组件的潜力，它有望提供比当今设备更快的计算速度。它可以作为一种低成本的催化剂，用于从水中产生氢燃料。
创建MoS2是一个挑战。它来自将硫添加到变形的“前体”材料中。将这一过程分为两个步骤-首先在较低的温度下进行硫化，然后增加热量-是使MoS2更加可控的关键创新之一。
以前制造MoS2纳米带的实验只能产生微量的材料。然而，研究人员能够通过一次合成就获得“一勺”的MoS2纳米带，研究人员说，没有任何障碍可以阻止扩大规模的过程来制造更多的材料。
MoS2是一类2D材料的一部分，最近受到研究人员的广泛关注。它们是薄的，柔软的，功能强大的半导体，这些特性使其成为从心脏监护仪到污染物排放检测仪等各种传感器的有价值的一部分。
