فهرست

سنتز نانوصفحات تک لایه شبه فلزی MoS2 و WS2 برای کاربردهای الکتروکاتالیستی



کد مقاله:
NM-001

مولفین:
ناهید غضیانی


چکیده مقاله:

برای تولید نانوصفحات MS2 MMo, W با فاز کریستالی 1T بطور مرسوم از روش درون نفوذی شیمیایی لیتیوم استفاده می شود. با توجه به مشکل بودن کنترل شرایط و پارامترهای واکنش در این روش و نیز طولانی بودن فرایند ساخت آن، یافتن روشی جایگزین و ساده بسیار ضروری بنظر میرسد. در این مقاله، استفاده از شرایط سولوترمال پیشنهاد داده شده و در یک مطالعه مدون و گسترده، نتایج حاصل از روش ساده و قابل کنترل سولوترمال با روش مرسوم مقایسه شده است. نتایج آنالیز رامان و همچنین طیف های جذب اپتیکی بخوبی نشان میدهند که در روش سولوترمال نیز همانند روش مرسوم نانوصفحات MS2 بدست آمده دارای فاز 1T هستند. نانو صفحات MoS2 و WS2 بدست آمده به روش مرسوم به ترتیب دارای ضخامت متوسط 3 و nm 8 بوده در حالیکه در روش سولوترمال استفاده شده تقریبا همه نانوصفحات بدست آمده تک لایه و با ضخامت nm 1 هستند. روش پیشنهادی سولوترمال در زمان بسیار کمتر حدود یک ششم منجر به تولید تک لایه های MS2 با فاز کریستالی 1T گردید،. بازدهی روش سولوترمال حدود دو مرتبه بزرگی بیشتر از روش مرسوم است. نسبت سطح به حجم نانوصفحات بدست آمده در روش مرسوم برای WS2 و MoS2 به ترتیب 31250 و nm-1 10800 است، در حالیکه این نسبت در نانوصفحات بدست آمده به روش پیشنهادی سولوترمال به ترتیب 40000 و nm-1 14400 است. نتایج بدست آمده نشان میدهد که استفاده از روش سولوترمال برای تولید الکتروکاتالیست های MS2 با فاز کریستالی 1T بسیار ساده تر ، کم هزینه تر و موثرتر از روش مرسوم است.


Article's English abstract:

hemical Lithium intercalation is a routinely used method to prepare MS2 MMo, W nanosheets with 1T crystal phase 1T-MS2. But, its time consuming and difficult experimental conditions makes it hard to control reaction parameters. Thus, it is necessary to develop a simple and controllable alternative procedure for this method. In this research, we have used solvothermal procedure in a systematic manner to overcome these barriers. Raman spectroscopy and UV-visible absorption spectrophotometry clearly indicated that MS2 nanosheets obtained via solvothermal approach containing 1T crystal phase. Atomic Force Microscopy AFM image analysis revealed that the average thicknesses of MoS2 and WS2 nanosheets obtained by the conventional method are 3 and 8 nm, respectively. But, the MS2 nanosheets produced by solvothermal route are almost single layer with average thickness of about 1 nm prepared in 8 h duration time as compared to 48 h in conventional method. In addition, the obtained yield for solvothermal approach was about two orders of magnitude greater than the conventional method. Surface to volume ratios A/V of the WS2 and MoS2 nanosheets obtained via the conventional method were 31250 and 10800 nm-1, whereas these ratios were 40000 and 14400 nm-1 for solvothermal approach, respectively. Based on our data analysis, we have found that solvothermal Lithium intercalation produced 1T-MS2 nanosheet electrocatalysts in a more simple and controllable manner as compared with the conventional chemical Lithium intercalation route.


کلید واژگان:
تک لایههای MS2-1T، درون نفوذی یون لیتیوم، سولوترمال، الکتروکاتالیست

English Keywords:
1T-MS2 single layers, solvothermal Li intercalation, electrocatalyst

منابع:


فایل مقاله
تعداد بازدید: 105
تعداد دریافت فایل مقاله : 8