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Fabrication of single-layer MS2 (M=Mo, W) nanosheets using Li battery setup

制作 材料科学 插层(化学) 扫描电子显微镜 拉曼光谱 图层(电子) 锂(药物) 电池(电) 化学工程 纳米技术 锂离子电池 催化作用 逐层 复合材料 无机化学 化学 光学 医学 功率(物理) 替代医学 物理 生物化学 工程类 病理 量子力学 内分泌学
作者
Mohammad Zirak,Hassan Alehdaghi,Alireza Z. Moshfegh
出处
期刊:Iranian Journal of Physics Research [Isfahan University of Technology]
卷期号:19 (2): 365-377
标识
DOI:10.29252/ijpr.19.2.365
摘要

Lithium intercalation is a convenient method to prepare few-layer and single-layer MS2 (M=Mo, W) nanosheets. This method is, however, very time-consuming (few days) and it is difficult to control the reaction parameters. To overcome these drawbacks, we have proposed a method to use an Li battery set-up to significantly reduce the reaction time (few hours) and electrochemically intercalate lithium ions into MS2 layers in a controllable manner. Atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM) and Raman spectroscopy results revealed that MoS2 and WS2 single-layer (thickness of ~ 1 nm) nanosheets with the 1T phase were prepared after intercalation in an Li battery set-up. Lateral dimensions of MoS2 and WS2 nanosheets were determined to be at about ~ 170 ± 15 and 200 ± 30 nm, respectively. The concentrations of the final solutions containing MoS2 and WS2 nanosheets were measured to be 0.012 and 0.008 mg/mL, respectively. Successful fabrication of the single-layer MS2 nanosheets using the Li battery set-up could provide an excellent opportunity to investigate the unique properties of these two-dimensional crystals for various important applications such as catalysis, solar cells, optoelectronic, etc.

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