“规模化固相锂化和剥离制备金属碲化物纳米片”的研讨论文，报导了二维资料宏量制备研讨的最新打破。

  研讨团队在世界上初次完成碲化铌纳米片的宏量（108g）制备，为二维过渡金属碲化物纳米片的规模化制备供给了可能性。《天然》杂志审稿人点评该办法，“简略、快速、高效，对二维资料的宏量制备具有普适含义”。

  华东理工大学资料科学与工程学院特聘副研讨员张良柱博士介绍说，二维过渡金属碲化物资料是一类新式的二维资料，由碲原子（Te）和过渡金属原子（如钼、钨、铌等）组成，其微观结构类似于“三明治”，过渡金属原子被上下两层的碲原子“夹”住，构成层状二维资料。二维过渡金属碲化物资料因其独特的超导、磁性、催化等物理化学性质，在量子通讯、催化、储能、光学等范畴展现出重要运用潜力，受到了世界学术界的广泛重视。例如，过渡金属碲化物具有高导电性和大比外表积，可作为高功能超级电容器和电池的电极资料；过渡金属碲化物纳米片外表有着非常丰富可调的活性位点，可用作制备绿氢和双氧水的电催化剂，进步催化剂的选择性、功率和功能；其还展现出特有的量子现象，如超导和巨磁电阻等，可作为下一代的低功耗器材和高密度磁性存储器材的资料。但是，现在该资料还没办法完成高质量的宏量制备，阻止了其实践运用。

  二维过渡金属碲化物资料一般都会选用“自上而下”的制备办法，好像拆解积木，经过机械力或化学作用办法将其一层一层剥离下来，然后制备出单层的二维纳米片。常用的“自上而下”办法有化学插层剥离法、球磨法、胶带剥离法、液相超声法等，其间，化学插层剥离法剥离功率尽管最高，但剥离仍需求数小时。此前，科学家们大多选用有机锂试剂作为插层剂，行将含有锂离子的插层剂刺进块体层状结构资料的片层中，并运用锂和水的反响使插层剂“胀大”，在每一层间构成一个“气压柱”，将叠在一同的纳米片层层“撑开”，就好像运用了一把“化学刮刀”一层一层地将纳米片“刮”下来，这种层间的气体胀大作用力远大于机械剥离力，能够极大地进步剥离功率。但有机锂是一种易燃易爆的液体试剂，具有很大的安全危险危险，因而，完成安全、高效的化学剥离成为科学家尽力的方针。

  为处理上述科学难题，研讨团队开辟了固相化学插层剥离办法，经过高温固相反响下降插层反响的活化能、运用硼氢化锂作为安全高效的固相锂插层试剂，以此来完成安全、高效、快速的插层剥离。整个插层剥离进程只需10分钟，宏量制备出了百克量级的碲化铌纳米片，与此前研讨制备量均小于1克比，提升了两个数量级。并且团队还运用此办法制备出了5种不同过渡金属的碲化物纳米片（MoTe₂、WTe₂、NbTe₂、TaTe₂和TiTe₂）和12种合金化合物纳米片，证明其具有普适性。观察到多种风趣的量子现象，例如MoTe₂纳米片具有依赖于厚度的金属－绝缘体相变，WTe₂纳米片具有巨磁电阻和舒勃尼科夫-德哈斯效应。

  “咱们开发的固相锂化和剥离金属碲化物纳米片的办法具有普适性，为发现新式范德华二维纳米资料供给新的办法，促进了二维资料的别致性质开掘，推进二维纳米资料从基础研讨迈向工业化运用。”张良柱介绍道。