? ? 液相剝離（LPE）技術(shù)—–一種廣泛探索獲得二維（2D）分層納米結(jié)構(gòu)的技術(shù) —-首次成功用于剝離非層狀材料。 這個(gè)有趣的發(fā)現(xiàn)可能有助于尋找其他用于創(chuàng)新應(yīng)用的2D材料。
在層狀材料中，層內(nèi)的原子通過強(qiáng)大的共價(jià)鍵結(jié)合在一起，而原子間范德華力相互作用使得原子層可以堆疊在一起。從塊狀分層材料上片狀剝離獲得二維結(jié)構(gòu)相對(duì)是比較容易的。化學(xué)氣相沉積（CVD）生長也被用于合成2D材料。在這些物理和化學(xué)方法中，LPE由于其簡單和有效的過程而被廣泛使用。
與層狀材料不同，非分層材料所含有的三維結(jié)構(gòu)中都具有化學(xué)共價(jià)鍵。似乎很困難甚至不可能從這些材料中獲得分層結(jié)構(gòu)。但是，如果能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標(biāo)，我們不僅可以拓寬二維材料族，還可以創(chuàng)造出許多創(chuàng)新應(yīng)用?？茖W(xué)家們推測LPE方法可以用于通過超聲波剝離非層狀材料。
由中國深圳大學(xué)張晗教授領(lǐng)導(dǎo)的新研究利用LPE方法（文章發(fā)表在Advanced Functional Materials雜志上，題目為“Ultrathin 2D Nonlayered Tellurium Nanosheets：Facile Liquid-Phase Exfoliation，Characterization and Photoresponse”）從非分層材料獲得了二維納米片 具有高性能和增強(qiáng)的穩(wěn)定性“）。 這些發(fā)現(xiàn)使得在2D材料領(lǐng)域具有普遍意義的LPE方法成為可能。
在這項(xiàng)工作中，作者通過LPE方法實(shí)現(xiàn)了超薄2D非層狀碲（Te）納米片。所制備的2D Te納米片具有典型的2D結(jié)構(gòu)，橫向尺寸范圍從41.5 nm到177.5 nm，厚度范圍從3 nm到6 nm。
液相剝落可以用來剝落非層狀材料，如碲。
液相剝落（LPE）可用于剝落非層狀材料，如碲（Te）。新剝離的非層狀2D納米材料在光響應(yīng)器件領(lǐng)域具有很大潛力。圖片來源：謝忠建博士，深圳大學(xué)晨陽博士
大塊晶體Te中的強(qiáng)各向異性，具有源自鏈內(nèi)強(qiáng)的Te-Te共價(jià)鍵和鏈間弱范德瓦爾斯力的典型鏈狀結(jié)構(gòu)，可能是形成2D Te納米片的原因。
更有意思的是，由于Te的窄帶隙，所制備的2D Te納米片可用于制造高性能光電探測器。
2D Te納米片表現(xiàn)出優(yōu)異的從紫外到可見光區(qū)域的光響應(yīng)行為，以及強(qiáng)大的時(shí)間和周期穩(wěn)定性，以實(shí)現(xiàn)開/關(guān)切換行為。
較高的偏置電位，較高的光功率強(qiáng)度以及較高濃度的KOH電解質(zhì)可在模擬光照下導(dǎo)致較高的光電流強(qiáng)度。
作者觀察到了波長為350 nm，365 nm，380 nm，400 nm和475 nm的樣品輻照樣品的類似趨勢。與其他類型的照明相比，模擬光可以產(chǎn)生更大的光電流強(qiáng)度，而低波長光產(chǎn)生更高的光響應(yīng)性。
通過采用拉曼表征手段，研究團(tuán)隊(duì)觀察到初生的2周齡的2D Te納米片的振動(dòng)峰沒有顯著變化，表明2D Te納米片不僅具有穩(wěn)定的結(jié)晶特性，而且在環(huán)境條件下具有良好的穩(wěn)定性。
2D Te納米片的光響應(yīng)性能的穩(wěn)定性對(duì)于實(shí)際應(yīng)用至關(guān)重要。為此，測量了2D Te納米片的光響應(yīng)性能的循環(huán)穩(wěn)定性和時(shí)間穩(wěn)定性。
測量時(shí)間總長為10,000秒，時(shí)間間隔為5秒，經(jīng)歷了1,000次開/關(guān)循環(huán)周期，以研究光響應(yīng)性能的循環(huán)穩(wěn)定性。經(jīng)過1,000次開/關(guān)循環(huán)之后，2D Te納米片的光電流強(qiáng)度僅下降了16.6％，表明了其具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性。
另外，在0.1mol/L-1 KOH溶液中浸泡1個(gè)月后，再次檢測該樣品的光響應(yīng)行為。結(jié)果表明，1月齡的2D Te納米片的光電流強(qiáng)度降低了24％，這再次表明2D Te納米片在KOH電解質(zhì)中具有良好的時(shí)間和化學(xué)穩(wěn)定性。
根據(jù)這些發(fā)現(xiàn)，論文的作者們預(yù)測LPE生產(chǎn)的2D Te納米片在紫外 – 可見光探測和液態(tài)光電子領(lǐng)域?qū)⒕哂泻艽蟮膽?yīng)用潛力。
在未來，這項(xiàng)工作可能會(huì)為從塊狀材料中獲得高質(zhì)量的二維納米結(jié)構(gòu)材料開辟一條新的途徑，這將會(huì)大大擴(kuò)展二維材料大家族。
文章題目：The rise of 2D non-layered materials in optoelectronics，原文來自nanowerk
化學(xué)慧納米材料系列產(chǎn)品
