空气加热的高定向正三角形孔洞在层状二硫化钼表面的形成
边缘结构在二硫化钼纳米结构中扮演非常重要的角色，例如，理论预言：具有锯齿型(zigzag)边缘结构的二硫化钼纳米带具有金属、铁磁性，而扶手椅型(armchair)边缘结构的二硫化钼纳米带则表现出半导体、非铁磁性。此外，有效的二硫化钼边缘活性点数目对其催化性能影响甚大。因此，如何有效地在其平面内引入规则的边缘结构或可控的边缘属性是目前层状二硫化钼材料研究领域一个极具吸引力的课题。最近，新加坡南洋理工物理系的于霆教授、美国休斯敦莱斯大学化学系的James M. Tour和Boris I. Yakobson教授以及中科院国家纳米科学中心孙连峰研究员就如何在二硫化钼平面内引入可控的边缘结构展开了详细的研究。
将二硫化钼在空气中进行加热，他们惊奇地发现，由于氧气优先在其表面的结构缺陷处进行氧化刻蚀，二硫化钼的表面出现了许多正三角形的孔洞，孔洞排列具有很好的定向性。进一步研究表明这种刻蚀与刻蚀温度和二硫化钼的层数密切相关：随着层数的增加或温度的升高，三角形的孔洞尺寸增大。基于此，他们利用第一性原理计算阐述正三角形孔洞的形成机理，并提出这些正三角形孔洞边缘极有可能是S2终止的锯齿型边缘。相比于其他的纳米结构制备方法，如光刻法、激光刻蚀法，这种方法简便、价格低廉、安全、省时且可控性好，是一种可供选择的对层状二硫化钼材料进行结构裁剪的有效手段。该工作对于开展二硫化钼的边缘结构可控制备具有重要的指导意义。
推荐
