改进的Hummers法化学剥离合成氮化硼和二硫化钼二维薄片( Chemical exfoliation synthesis of boron nitride and molybdenum disulfide 2D sheets via modified Hummers method )

TK Sahu P Ranjan P Kumar

为了实现将氮化硼(BN)和二硫化钼(MoS2)等无机石墨烯表亲用于大面积涂层应用的梦想，例如小型化电子芯片、无线电波器件、能量存储、LED和太阳能电池，目前正以前所未有的好奇心寻找可扩展的合成途径来获得大规模的2D剥落片。改进的Hummers方法为石墨烯提供了一个合适的替代方法，并已经建立起来。然而，由于BN和MoS2的晶格结合性质以及它们与溶剂的相互作用与石墨烯不同，这两种材料目前在可扩展生产方面面临着限制。因此，需要集中精力优化合成参数，以经济的成本生产可扩展数量的这些先进材料。例如，通过将BN与MoS2混合，人们可以操纵材料的介电功能，如其功能所在的频带宽度。本文提出了一种通过改进的Hummers合成法简便合成BN和MoS2的方法。当固定BN:KMnO4前驱体比例为1：6时，可以得到2D BN，而改变前驱体比例(MoS2:KMnO4),即1:6、1:5和1：4,可以得到MoS2片材。有趣的是，前驱体比例1：6的平均横向尺寸为100 nm,前驱体比例1：4的横向尺寸为500 nm。用还原溶剂DMF对BN和MoS2进行溶剂热还原(200°C2小时）以去除表面功能。我们得到了BN和MoS2的少层晶态原子片。从HRTEM成像中测量到2D BN的原子间距离为1.5A°，而Raman光谱中记录到1360cm1的E2g振动模。HRTEM成像显示MoS2原子片的平均原子间距离为2.41A°，同时观察到两种不同的MoS2拉曼模，即E2g~404cm1和A1g~385cm1。微波共混2D MoS2和2D BN对介电行为有明显的调制作用。虽然改进的悍马合成BN和MoS2将是一个福音伪装的几个梦想的应用设想之前，它可能会启发未来一代的设备和传感器的新功能，它被认为。

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