氧化钼量子点
量子点氧化
量子点氧化1. 什么是量子点氧化？量子点氧化是指将纳米级的半导体材料转化为氧化物的过程。
量子点是一种具有特殊电子结构和尺寸效应的纳米材料，其尺寸通常在1到10纳米之间。
通过控制量子点的尺寸和组成，可以调节其光学、电学和磁学性质，使其具有许多独特的应用潜力。
在量子点氧化过程中，通常使用氧气或其他氧化剂与量子点反应，使其表面发生氧化反应。
这种反应可以改变量子点的能带结构和表面状态，在一定程度上影响其光电性能。
2. 量子点氧化的方法2.1 热处理法热处理法是最常见也是最简单的一种量子点氧化方法。
通过将含有半导体量子点的样品加热至高温，使其与空气中的氧发生反应。
这种方法适用于大多数半导体材料，并且可以实现大规模生产。
2.2 水热法水热法是一种在高温高压水环境中进行的合成方法，通过调节反应条件和添加适当的氧化剂，可以实现对量子点的氧化。
这种方法可以控制量子点的尺寸和形貌，并且具有较高的反应效率。
2.3 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种将溶解的金属离子或半导体前驱体转化为固态材料的方法。
通过控制溶胶-凝胶过程中的温度、浓度和pH值等参数，可以实现对量子点的氧化。
这种方法适用于制备高质量、纯净度较高的量子点材料。
3. 量子点氧化对性能的影响3.1 光学性能量子点氧化改变了其能带结构和表面状态，导致光学性能发生变化。
通常情况下，量子点氧化后会出现光吸收峰位红移、荧光发射峰位蓝移等现象。
这些变化可以通过调节氧化条件和控制量子点尺寸来实现，从而实现对光学性能的调控。
3.2 电学性能量子点氧化还会影响其电学性能。
氧化后的量子点具有更高的载流子浓度和更好的电导率，这对于电子器件的应用是非常重要的。
此外，氧化还可以改变量子点与基底之间的界面特性，影响器件的接触电阻和载流子注入效率。
3.3 磁学性能一些过渡金属离子掺杂的量子点在氧化后会呈现出磁性行为。
通过调控氧化条件和掺杂元素类型，可以实现对量子点磁学性能的调控。
这种磁性量子点具有潜在的应用价值，例如在磁存储、生物传感等领域。
氧化钨量子点
氧化钨量子点
标题：氧化钨量子点：特性与应用
一、引言
氧化钨量子点（Tungsten Oxide Quantum Dots，简称WOx QDs）是一种新型的纳米材料，因其独特的光学和电学性质，在许多领域都具有广泛的应用前景。
本文主要探讨了氧化钨量子点的特性和应用。
二、氧化钨量子点的特性
1. 尺寸依赖性：氧化钨量子点的尺寸通常在2-10纳米之间，由于其尺寸小，所以显示出显著的量子限制效应，即其电子能级会随着尺寸的变化而发生变化。
2. 光谱特性：氧化钨量子点具有宽的光吸收范围和强的荧光发射能力，这使得它们在光电器件和生物标记等领域有潜在的应用价值。
3. 稳定性：氧化钨量子点具有良好的化学稳定性和热稳定性，这使得它们在高温和恶劣环境条件下也能保持稳定的性能。
三、氧化钨量子点的应用
1. 光电器件：氧化钨量子点的光谱特性使其成为制备高效太阳能电池、光电探测器和发光二极管的理想材料。
2. 生物标记：氧化钨量子点的荧光特性可以用于细胞成像、生物分子标记和药物传输等生物医学领域。
3. 催化剂：氧化钨量子点具有高的比表面积和活性位点，可以作为催化剂用于各种化学反应。
四、结论
氧化钨量子点作为一种新型的纳米材料，由于其独特的物理化学性质和广阔的应用前景，吸引了科研工作者的广泛关注。
然而，目前关于氧化钨量子点的研究还处于初级阶段，还有许多问题需要进一步研究和探索，如如何控制其尺寸和形貌，如何提高其光电器件的效率，以及如何降低其生物毒性等。
这些问题的解决将有助于推动氧化钨量子点在各个领域的实际应用。
参考文献：
[此处添加相关参考文献]。
超临界二氧化碳辅助制备二维非晶材料
㊀第56卷第3期郑州大学学报(理学版)Vol.56No.3㊀2024年5月J.Zhengzhou Univ.(Nat.Sci.Ed.)May 2024收稿日期:2023-08-29基金项目:国家自然科学基金青年项目(52301221)㊂第一作者:葛天培(1990 ),男,讲师,主要从事二维非晶材料研究,E-mail:getianpei@㊂通信作者:许群(1971 ),女,教授,主要从事纳米材料的结构㊁设计与性能研究,E-mail:qunxu@㊂超临界二氧化碳辅助制备二维非晶材料葛天培,㊀许㊀群(郑州大学河南先进技术研究院㊀河南郑州450003)摘要:二维非晶材料不仅具有二维材料的高比表面积和高表面原子活性,还具有非晶材料的多缺陷和活性位点等优势,是理想的催化材料㊂近年来,超临界二氧化碳辅助制备工艺在制备二维非晶材料方面取得了一系列成功㊂介绍了利用超临界二氧化碳辅助制备各种二维非晶材料,讨论了其可能的非晶化机理及其对二维材料结构和性能的影响,并进一步展示了它们在不同领域的应用㊂对超临界二氧化碳辅助制备二维非晶材料的研究不仅能从理论层面理解二维非晶材料的形成机制,更为制备具有特定结构和性能的二维非晶材料提供指导㊂相关研究展示了超临界二氧化碳辅助制备工艺在材料设计和工程应用中具有广阔的前景㊂关键词:二维非晶材料;超临界二氧化碳;非晶化机制;光电催化;能量转换中图分类号:O643文献标志码:A文章编号:1671-6841(2024)03-0001-15DOI :10.13705/j.issn.1671-6841.2023197Supercritical Carbon Dioxide Assisted Synthesis of 2DAmorphous MaterialsGE Tianpei,XU Qun(Henan Institute of Advanced Technology ,Zhengzhou University ,Zhengzhou 450003,China )Abstract :Two-dimensional (2D)amorphous materials with the high specific surface area,were idealcatalysts,because of their features,such as the high surface atomic activity like two-dimensional materi-als,and the disordered structure with more defects and active sites.Recently,supercritical carbon diox-ide (SC CO 2)assisted technology achieved great success in preparing two-dimensional amorphous materi-als.Varies kinds of 2D amorphous materials fabricated with SC CO 2were introduced,their underlying amorphization mechanism were discussed,and their applications in different fields were further shown.The investigation of SC CO2assisted fabrication of 2D amorphous materials could not only help us under-stand the forming mechanism of 2D amorphous structure,but also provid insight into the preparation of special 2D amorphous materials.Key words :2D amorphous materials;supercritical carbon dioxide;amorphization mechanism;photo andelectro catalysis;energy conversion0㊀引言与传统的晶体材料相比,非晶材料只具有短程(<1nm)序而没有长程(>1nm)序,表现出宏观均匀性和各向同性[1-3]㊂非晶材料虽然有固定的形状,却具有类似于液体的无序原子排列,通常被称为无定形结构㊂非晶材料的这种无序结构使其具有不同于晶体材料的特殊性能㊂非晶材料表面具有大量的不饱和位点或悬挂键,使其成为理想的催化剂[4-5]㊂与晶体材料相比,处于亚稳态的非晶材料在高温或压力处理下会转变为晶态,即发生晶郑州大学学报(理学版)第56卷化[6-7]㊂同时,由于非晶材料结构中缺乏晶界或位错,因此具有优异的力学性能,如强度高㊁硬度高㊁耐磨性好㊁耐腐蚀等[8-9]㊂因此,对非晶材料的研究受到了持续的关注㊂中国科学院物理所制备了具有多尺度非均匀结构的非晶ZrCuNiAl合金体系,具有高强度(1.7 GPa)和非常大的压缩塑性(应变>150%),在室温下能够实现90ʎ弯曲[10]㊂非晶硫化钼在析氢反应(HER)催化中具有优于结晶二硫化钼的活性㊂Tran 等[11]发现,非晶分子基MoS x中的第三端二硫键(S2-2)配体在析氢过程中可以保持自由,并生成部分氢化钼作为活性位点㊂近年来,大量二维非晶材料在电催化㊁电池㊁超级电容器和光催化等领域得到了广泛发展[12-13]㊂二维非晶材料作为一种新概念材料,不仅具有上述非晶材料的特性,而且具有超高比表面积㊁更多的暴露原子㊁更强的电子约束等特点[14-15]㊂二维非晶材料的制备可分为自上而下和自下向上两种方法㊂在自下而上的合成中,制备二维非晶材料的关键是通过一定的阻断机制来抑制结晶过程,包括低温㊁快速反应㊁竞争配位/吸附㊁晶格畸变等[16]㊂相反,自上而下的方法需要额外的能量来打破晶体的对称性,导致从晶体到非晶的相变,即非晶化㊂非晶化可以发生在许多条件下,如高压㊁辐照㊁热效应㊁掺杂㊁塑性变形㊁电化学㊁纳米压痕㊁插层等[17-19]㊂其中,超临界二氧化碳辅助制备工艺在二维非晶材料的制备中显示出巨大的潜力㊂超临界流体是指在超过其临界温度(T)和压力(P)的条件下,可以同时表现出类气体和类液体行为的物质,具有接近零的表面张力㊁低黏度㊁高扩散系数㊁良好的表面润湿性和强溶剂化能力[20]㊂其中,超临界二氧化碳作为一种绿色环保的溶剂,在材料制备和加工方面具有广阔的应用前景㊂在超临界二氧化碳处理过程中,层状材料可以被剥离并转变为二维非晶结构㊂然而,由于复杂的多组分体系和动态的处理过程,人们对超临界二氧化碳诱导非晶化的机理仍然缺乏了解,这极大限制了其在二维非晶材料制备中的进一步应用㊂本文介绍了超临界二氧化碳辅助制备二维非晶材料的相关研究,并讨论了可能的非晶化机理㊂此外,我们还介绍了超临界二氧化碳辅助制备二维非晶材料的相关应用,以展示其在不同领域的应用前景㊂1㊀二维非晶材料的制备目前,使用超临界二氧化碳辅助制备技术已经制备出了许多二维非晶材料㊂同时,这些工作为促进超临界二氧化碳的非晶化提供了一系列的策略㊂在此,我们回顾了超临界二氧化碳辅助制备二维非晶材料的研究,并讨论了它们如何阐明对超临界二氧化碳中非晶化过程的理解㊂1.1㊀相变法制备二维非晶MoO3-xLiu等通过相变方法来制备非晶三氧化钼纳米片,其中实现非晶结构的关键步骤包括二硫化钼的氧化和随后超临界二氧化碳的处理[21]㊂首先作为前驱体的二硫化钼纳米片从大块二硫化钼结晶中剥离㊂随后,在退火过程中实现表面缺陷和氧的掺入㊂在这个过程中,氧原子取代硫原子,进一步破坏了二硫化钼的原子排列规则㊂通过化学反应可以得到亚稳态的h-MoO3和稳定的α-MoO3组成的三氧化钼混合物㊂由于混合物的亚稳态结构,非晶化的能垒降低,超临界二氧化碳仅在80ħ时发生非晶化㊂此外,小分子对非晶表面较高的吸附强度也促进了扩散原子的无序和非晶纳米结构的稳定㊂1.2㊀二维非晶HxMoO3纳米点超临界二氧化碳也实现了过渡金属氧化物(transition metal oxides,TMO)纳米点的构建,其中超临界二氧化碳可以通过控制氧化途径进一步调节非晶氧化钼的尺寸㊂在Li等的研究中,在可见光和近红外区域用可调谐等离子体共振制备了非晶H x MoO3量子点(QDs)[22]㊂典型的制备策略如图1(a)和(b)所示㊂过程为:1)超声处理过程㊂二硫化钼粉末首先在乙醇和水混合溶剂中超声处理,获得良好的分散度;2)超临界二氧化碳的剥离和氧化过程㊂将过氧化氢加入二硫化钼溶液中,同时加入超临界二氧化碳㊂在这一过程中,过氧化氢可以使二硫化钼氧化形成松散的三氧化钼薄片,二氧化碳分子同时对样品的结构进行破坏,进一步形成三氧化钼量子点㊂二氧化碳分子对材料的作用可分为两个步骤㊂首先,将二氧化碳分子插入层间,破坏层间键,导致其脱落成二维结构;其次,二氧化碳分子进一步攻击内层键,将二维结构分解成纳米点㊂同时,内层键的破坏会导致非晶化,形成非晶的三氧化钼量子点㊂过氧化氢的破坏作用导致三氧化钼结构较松散,在40ħ的超临界二氧化碳中可以形成非晶结构㊂随后,在太阳光照5h后,溶液中的H+可以与三氧化2㊀第3期葛天培,等:超临界二氧化碳辅助制备二维非晶材料钼结合形成H x MoO3纳米点㊂H+与TMO材料之间的耦合进一步增加了电荷密度,产生显著的等离子体共振㊂从图1(c)可以看出[22],未制备的样品H x MoO3纳米点在约4nm处均匀分布,这些纳米点没有晶格衍射条纹,结晶度极低㊂此外,一个典型的无衍射环的光晕电子衍射图也证明了其非晶结构㊂图1㊀非晶量子点的制备过程及其电镜照片Figure1㊀The preparation method and TEM of amorphousnanodots1.3㊀二维非晶Nix MoO3纳米点此外,超临界二氧化碳的高扩散率和低黏度可以帮助金属离子插入三氧化钼中,如Ni和Co离子㊂如图2所示[23],单层或少层的三氧化钼纳米片首先可以通过超声波进行剥离,然后在超临界二氧化碳的帮助下,成功地将Ni离子插入三氧化钼纳米片的中间层中[23]㊂由于超临界二氧化碳在高温(200ħ)下进行处理,增强了二氧化碳与材料的相互作用,使二氧化钼纳米片尺寸显著减小㊂Ni0.125MoO3纳米点的处理过程中没有明显的晶格衍射条纹,表明其结晶度相对较低(图2)㊂更重要的是,根据密度泛函理论,插入的镍原子可以与相邻钼原子形成镍钼金属键,赋予Ni0.125MoO3良好的导电性,导致具有一定带隙的半导体转变为零带隙的准金属相㊂同时,半导体中金属键的形成有利于表面自由载流子的转移,从而促进了局域表面等离子体共振(LSPR)效应㊂1.4㊀自下而上合成MoO3-x与自上而下方法不同,自下而上合成可以制备不同形态和结构的二维非晶MoO3-x[24]㊂通过三氧化钼与草酸的反应可形成草酸钼配合物,并转移到图2㊀Ni x MoO3的制造工艺㊁能带结构和状态密度Figure2㊀The preparation method,energy band structureand state density of Ni x MoO3超临界二氧化碳装置中进一步反应㊂如图3所示[24],通过将压力从0MPa改变到8㊁12㊁16㊁20MPa,结构从晶体纳米片改为非晶纳米片㊁部分非晶纳米片㊁部分晶体纳米片㊁全晶纳米片㊂超临界二氧化碳的作用可分为两部分:1)超临界二氧化碳的表面吸附抑制了材料的各向异性生长,导致了纳米片结构;2)超临界二氧化碳的抗溶剂作用降低了样品的溶解度,促进了其过饱和㊁颗粒缩合和结晶㊂图3㊀不同压力的超临界二氧化碳制备的样品Figure3㊀The sample prepared with different supercriticalcarbon dioxide(SC CO2)pressure1.5㊀MoO3-x中的非晶化动力学为了揭示超临界二氧化碳的非晶化机理,Ge等研究了超临界二氧化碳中商业三氧化钼的非晶化过程[25]㊂依赖于时间的非晶化过程如图4(a)㊁(b)所示㊂可以看到,与反应时间和温度相关的结晶度清楚地显示出一个动力学的非晶化过程㊂较高的温度和反应时间的延长都会降低样品的结晶度㊂此外,较高的超临界二氧化碳压力对促进非晶化速率也起重要作用㊂其非晶化动力学可以通过Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov(JMAK)理论描述[26]㊂对于等温连续成核和各向同性的情况,经典的JMAK模型可以表示为f=1-exp(-kt n),(1)3郑州大学学报(理学版)第56卷其中:f是转化分数;k是速率常数;n是与结晶机制有关的Avrami指数[27]㊂根据固相变理论,n是晶体生长的维数㊂当n=1时,晶体生长方式限制在表面一维;当n=2时,晶体生长在边缘二维;n=4或3的情况则分别对应于晶体在三维情况下生长的同时是否伴随有形核过程㊂在非晶化过程中,晶体部分在恒定的反应速率下连续转化为非晶,JMAK模型可以将结晶度描述为c=c0exp(-kt n),(2)其中:c0为样品的原始结晶度㊂图4(c)㊁(d)中的数据可以用方程(1)㊁(2)进行拟合㊂而拟合的Avrami指数n非常接近于1㊂这一结果表明,二维MoO3-x纳米片的非晶化发生在纳米片的表面,并在一维空间上生长㊂本工作还表明,非晶化速率常数k是影响非晶化机理的一个重要参数,它符合阿伦尼乌斯关系,k=A0exp(-E/RT),(3)其中:T为反应温度;E为非晶化活化能;R为通用气体常数㊂显然,速率常数取决于温度和活化能㊂此外,值得研究的是,在不同的超临界二氧化碳压力下制备样品的非晶化速率具有不同的温度依赖性,这种变化表明了超临界二氧化碳诱导非晶化过程中的不同机制㊂在较低的压力下,非晶化的活化能约为0.5eV,这主要涉及表面Mo O键的断裂和氧空位的形成[28]㊂在较高的压力下,非晶化需要更高的活化能(1.5eV),这与位错介导的剪切非晶化(1.6eV)相似㊂因此可以得出结论,不同的超临界二氧化碳压力导致的非晶化主要涉及不同的过程:第一个是氧空位的形成(图4(e));第二个是原子重排(图4(f))[25]㊂虽然超临界二氧化碳的非晶化机制相当复杂,但动力学分析的研究可以集中在速率的确定步骤上,避免了其他干扰因素㊂动力学分析表明了活化能差异较大,间接揭示了非晶化机制的变化,并找到了指导超临界二氧化碳非晶化机制的线索㊂1.6㊀二维非晶WO3-x纳米材料控制超临界二氧化碳的压力和温度是创建新的原子结构的有效方法,可构建新的异质结构㊂根据在非晶WO3-x上沉积的AgNPs可以得到二维非晶异质结构Ag/a-WO3-x[29]㊂二氧化碳分子与缺陷之间的强相互作用引入了局部应力,改善了扩散原子的无序㊂如图5(a)所示,经过超临界二氧化碳处理后,二维纳米片中剥离的WS2纳米片的六方晶格结构可以转变为完全二维无序的WO3-x结构㊂稳定的非晶WO3-x可以通过原位还原法捕获银纳米颗粒㊂图4㊀不同压力下样品的非晶化过程及其微观机制Figure4㊀The amorphization process and underlyingmechanism with different pressure随着超临界二氧化碳温度的升高,WS2纳米片的氧化程度逐渐增加,图5(b)㊁(c)显示了有序结构向无序转变的过程及其相应的平均氧空位率㊂当反应温度超过120ħ时,WS2纳米片被完全氧化为三氧化钨,并在200ħ下形成WO3-x的非晶结构[29]㊂图5㊀WO3-x纳米片的高分辨透射电镜图及其氧缺陷含量Figure5㊀The HRTEM and oxygen vacancy content ofWO3-x nanosheets1.7㊀二维非晶VS2和VO2纳米材料考虑到晶体和非晶结构之间的相变,超临界二氧化碳的应变工程在形态演化和非晶化过程中起着关键作用㊂通过改变超临界二氧化碳的压力和温度,在超临界二氧化碳膨胀溶剂体系(如水/超临界4㊀第3期葛天培,等:超临界二氧化碳辅助制备二维非晶材料二氧化碳/NMP )中成功获得了单层二维VS 2纳米片[30]㊂实验结果表明,NMP 和VS 2的表面能相似,VS 2的溶解度和扩散率增强,以及各向异性蚀刻是影响剥离效率的关键因素㊂在对照实验中,非晶化依赖于时间㊁形貌旋转与超临界二氧化碳压力等,包括不同的形态,如长链聚集㊁长棒状结构和非晶层等㊂此外,进一步研究发现,在80ħ条件下,热力学不稳定的层状块体VS 2在动力学和热力学上都会被氧化成长程有序VO 2㊂1.8㊀二维非晶g-C 3N 4类石墨氮化碳(g-C 3N 4)作为石墨烯的类似物,具有良好的化学稳定性和热稳定性㊂然而,由于g-C 3N 4的活性位点很少和高电荷重组,其应用受到了限制㊂对于非晶g-C 3N 4,丰富的反应位点和活性电子态在逻辑上保证了其优越的催化活性㊂但二维非晶纳米片的长程无序可能会导致电荷转移低下㊂可通过氧掺杂g-C 3N 4等方法改变载流子密度和创造新的电子输运途径促进电荷分离和输运㊂超临界二氧化碳有助于将更稳定的g-C 3N 4从晶体结构调整为掺杂氧的非晶结构[31]㊂在化学裁剪过程中,随着温度的升高,引入的过氧化氢分子首先分解为活性㊃OH㊁HO 2㊃自由基和H +㊂然后,由于路易斯碱酸中和导致C 3N 4的质子化,纳米片的电子密度发生了变化,C NC 键有利于羟基自由基与C 接枝导致羟基化的形成㊂高浓度的超临界二氧化碳分子引入剪切应变,打破C N C( NH +2)键,形成N 空位㊂随后,O 原子可以取代N 的位点,由于强电子极化,在共轭结构中可形成C O C 键㊂1.9㊀二维非晶VO 2、TiO 2和CeO 2超临界二氧化碳不仅能够剥离层间作用力软弱的范德瓦尔斯(vdW)材料,也可以制备具有更强层间键的二维非晶结构㊂例如,Guo 等制造了具有增强光致发光能力的二维非定形CeO 2[32]㊂Yan 等发现超临界二氧化碳中非vdW VO 2(B)和TiO 2的非晶化[33-34]㊂更重要的是,他们发现VO 2的非晶化起源于熵缺失引起的剪切应力㊂当温度从40ħ增加到80ħ时,较大的剪切应力导致纳米级孪晶的传播,进一步剪切形成中性带㊂一旦非晶化开始,这些非晶化带就会阻断位错的运动,积累缺陷浓度,并不断削弱和细化三维晶体网络,从而形成二维非晶结构㊂1.10㊀非晶PdCu 合金纳米点在过渡金属氧化物(TMOs)㊁过渡金属双卤代化合物(TMDs)和石墨碳结构的非晶碳氮化合物中,由超临界二氧化碳引起的氧㊁硫或氮空位在非晶化过程中起着重要的作用㊂然而,在金属材料中空位引起的非晶化机制失效㊂Cui 等在超临界二氧化碳的帮助下制备了非定形的PdCu 纳米点[35]㊂结果表明,高压超临界二氧化碳导致PdCu 合金形成非晶结构,而高温超临界二氧化碳导致PdCu 合金结晶㊂这一结果与TMOs 或TMDs 中高温促进超临界二氧化碳的非晶化情况不同㊂我们认为,这种差异源于两种材料的非晶化机制㊂在TMOs 或TMDs 中,空位的形成在非晶化过程中起着重要的作用㊂高温可以促进空位的形成,从而导致高温超临界二氧化碳中的非晶化㊂相反,超临界二氧化碳不能导致金属和合金的空位㊂超临界二氧化碳中合金的非晶化源于剪切应力引起的原子重排,这需要高压超临界二氧化碳而不是高温,高温会导致应力松弛和结晶,抑制非晶化过程㊂2㊀超临界二氧化碳中的非晶化机制由于多组分体系和过程复杂,超临界二氧化碳的非晶化机制存在争议,可能的机制包含源于剥离㊁插层㊁高压㊁剪应力㊁缺陷或表面吸附等㊂在本节中,我们将分别介绍这些非晶化机制,并讨论它们如何影响超临界二氧化碳中的非晶化㊂特别是这些非晶化机制可能存在于其他的非晶化方法中,这为我们理解超临界二氧化碳引入的非晶化机制提供了方向㊂2.1㊀剥离和插层引入的非晶化自Gulari 等首次将超临界二氧化碳插入层状硅酸盐以来,人们已经开展了一系列用超临界二氧化碳插入层状材料并剥离的工作[36]㊂与液相剥离相比,超临界二氧化碳辅助剥离的时间更短,在形态和结构改性方面具有更多的优势[20]㊂对于层状材料,超临界二氧化碳可以插入层状材料的层间,扩展层间距㊂当压力释放时,层间的超临界二氧化碳膨胀,使层间分开形成二维结构㊂显然,高压可以有效地促进插层㊁增加膨胀空间[37]㊂同时,高压可以提高自由能垒,降低层间引力,提高分散过程中剥离片的胶体稳定性[38]㊂此外,对于非晶vdW 材料,超临界二氧化碳被认为可以插入其分子孔道,削弱层间和层内共价键,从而形成二维纳米片[39]㊂剥离可以破坏层状材料中的层间键,也可能影响内层键导致非晶化㊂例如,氧化铬㊁二氧化锆和氧化铝非晶纳米片可以通过将其水氯化物或氯氧化物剥离来制备[40]㊂非晶磷酸铁二水合物(FePO 4㊃2H 2O)纳米板可以从二乙胺修饰的FePO 4㊃2H 2O 颗粒中剥离[41]㊂5郑州大学学报(理学版)第56卷原子和离子的插入也可能是非晶化的一个原因㊂Xie等发现,在钯中插入S会导致非晶化[42]㊂此外,由离子插入导致的非晶化也发生在不同类型的电池中㊂Huang等发现,锂离子电池在循环过程中,非晶化可提高氧化锡的容量和循环稳定性[43]㊂Yang等研究了Na离子插入过程中硫化铜的非晶化,通过模拟发现Na离子的非晶结构比其晶体更稳定[44]㊂Özdogru等研究了钾离子电池充放电过程中晶体磷酸铁的非晶化过程[45]㊂加压和减压过程也会导致超临界二氧化碳的插入和去插入,这被认为是层状材料剥离的原因[20]㊂然而,有研究表明,超临界二氧化碳中的反应时间在非晶化过程中也起着重要的作用[25]㊂尽管进行了加压和减压过程,但非晶化仍需要足够长的反应时间才能发生㊂此外,插入和剥离并不总是会导致非晶化㊂在大多数情况下,由超临界二氧化碳剥离的二维材料仍然是晶体㊂因此,我们认为插层和剥离并不是超临界二氧化碳非晶化的直接原因㊂但剥离对材料的影响,包括插层引起的剪应力具有高原子迁移率的剥离超薄结构,在非晶化过程中起着重要作用㊂2.2㊀高压引入的非晶化高压诱导非晶化是各种材料中常见的现象㊂如在25~30GPa的二氧化硅中发生非晶化[46]㊂非晶冰可以在77K和10kbar下压缩冰I相来形成[47]㊂非晶化是由热力学熔化引起的,由于冰I相融化过程中体积的减小,融化温度随着压力的升高而下降㊂因此,高压可能会在低温下导致 熔化 ㊂同时,如果温度低于玻璃化转变温度,液体将变成非晶固体㊂因此,相图中的临界非晶化曲线与外推的熔融曲线相同,表明熔化诱导了非晶化㊂类似的现象也存在于金属-有机框架㊁硅等系统中[48-49]㊂同时,压力引起的配位和局部原子结构的变化也会导致氧化物和硫族化合物的非晶化[50-51]㊂Yu 等发现了Cr2Ge2Te6中压力诱导的非晶化㊂非晶化被认为是源于Ge Ge键的压缩,这促进了Ge向vdW间隙侧的翻转[51]㊂Shu等发现高压导致二氧化钛的非晶化,随着压力升高,由压力引入的非晶化伴随着TiO x多面体配位结构从7到9的变化[52]㊂然而,非晶化或其他结构转变的等静压力要足够高才能破坏原始晶体结构,通常是几个GPa或更高㊂这种压力远远高于超临界二氧化碳,这意味着不同的潜在机制㊂尽管在超临界二氧化碳中诱导非晶相的压力要低得多,但压力诱导的力学不稳定性被认为是一个可能的非晶化的原因㊂与热力学熔化不同的是,力学不稳定性在动力学低温下引起非晶化阻碍了向热力学稳定相的过渡,导致亚稳态非晶化㊂特别是,在冰等体系中可以共存两种非晶化,在低温下,非晶化机制由热力学熔化变为机械不稳定,在160K时相图中存在交叉[53]㊂2.3㊀剪切引入的非晶化剪切应力不仅导致塑性变形和裂纹,还可以破坏化学键,形成缺陷,驱动原子重排并发生非晶化㊂剪切诱导的非晶化发生在各种材料中,如硅㊁硼化物㊁氧化物㊁合金㊁有机材料,甚至是岩石中[54-56]㊂为了引入剪切应力,可以采用多种方法,包括塑性变形㊁冲击㊁压痕㊁球磨㊁机械不稳等[57-59]㊂例如,Red-dy等发现,剪切引起的变形和位错可以进一步导致碳化硼的非晶化[56],非晶剪切带的形成导致纳米压痕中的爆发事件㊂此外,Li等发现在NiTi微柱中存在剪切诱导的非晶化[60]㊂在剪切应力作用下,原子结构由B2相转变为马氏体孪生体(B19),进一步导致晶界附近形成堆积断层和部分位错㊂在较大的局部剪切应变下,晶体缺陷聚集在马氏体晶界附近,导致原子变换和随后的非晶化㊂在超临界二氧化碳的作用下,剪应力的起源相当复杂㊂虽然等静压力不能直接引起剪切应力,但当压力波动时,剪切应力就会出现㊂在超临界二氧化碳辅助制备过程中,含有溶质㊁溶剂和超临界二氧化碳的混合溶液相当复杂㊂溶解少量二氧化碳的溶剂及溶解少量溶剂的二氧化碳形成彼此不互溶的微溶液,导致了空间上的不均匀性,超临界二氧化碳处理过程中加压和减压提供了时间上的不均匀性㊂这些不均匀性使系统远离等静压系统,产生剧烈的压力波动,导致材料中产生较大的剪切应力㊂此外,超临界二氧化碳的辅助过程通常伴随超声或机械剪切来加速反应,从而导致空化和瞬态微气泡[20,61]㊂这些微气泡坍缩形成微射流和激波,为材料提供机械能和内应力㊂同时,二氧化碳在层状材料中的插入也是产生剪切应力的一个重要原因㊂Yan等发现超临界二氧化碳处理后的二氧化钒中具有无晶带的分层塑性变形,强剪切应力来源于二氧化钒晶体隧道中压缩的二氧化碳分子[34]㊂剪切诱导的非晶化在超临界二氧化碳诱导的非晶化中起着更重要的作用㊂2.4㊀缺陷引入的非晶化缺陷指晶格中的缺失或不完整㊂缺陷的形成指局部晶格的扭曲或断裂㊂大量的缺陷会破坏晶格,促进结构从晶体向非晶体转变㊂缺陷的积累被认为是非晶化的一个起源[62]㊂通过离子注入电子辐照㊁6。
mos2胶体量子点
mos2胶体量子点
二硫化钼(MoS2)是一种重要的半导体材料，具有良好的光电性能和热电性能，被广泛应用于光电器件、热电器件等领域。
近年来，随着胶体量子点的出现，二硫化钼胶体量子点也受到了广泛关注。
MoS2胶体量子点具有小的粒径、大的比表面积和优异的光电性能，被广泛应用于光催化、光电器件、生物成像等领域。
在光催化领域，MoS2胶体量子点可以作为光催化剂，用于水的氧化、有机物的降解等领域。
在光电器件领域，MoS2胶体量子点可以作为发光材料，用于制备LED、OLED等器件。
在生物成像领域，MoS2胶体量子点可以作为荧光探针，用于细胞成像、组织成像等领域。
MoS2胶体量子点的制备方法主要包括物理合成和化学合成。
物理合成主要是通过机械球磨、溅射等方法制备MoS2胶体量子点。
化学合成主要是通过水热、溶剂热等方法制备MoS2胶体量子点。
其中，水热法制备的MoS2胶体量子点具有粒径小、分布窄、性能优异等特点，被广泛应用于各个领域。
MoS2胶体量子点在各个领域的应用仍在不断拓展，未来有望成为一种重要的新型材料。
一种氧缺陷型氧化VIB族元素量子点的制备方法及其制备的量子点和应
专利名称：一种氧缺陷型氧化VIB族元素量子点的制备方法及其制备的量子点和应用
专利类型：发明专利
发明人：沈艳飞,杨二利,潘登
申请号：CN202010498090.7
申请日：20200603
公开号：CN111661875A
公开日：
20200915
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种氧缺陷型氧化VIB族元素量子点的制备方法及其制备的量子点和应用，包括以下步骤：将VIB族元素硫化物粉末与二甲基甲酰胺混合，形成混合溶液；将混合溶液超声，得黑色溶液；将黑色溶液搅拌回流得回流溶液；将回流溶液离心取上清液，将上清液加热，洗涤沉淀；将沉淀干燥得到氧缺陷型氧化VIB族元素量子点固体；将固体分散在超纯水中得到氧缺陷型氧化VIB族元素量子点溶液。
本发明的氧缺陷型氧化VIB族元素量子点的制备方法，其具有制备过程简易，可大量制备的优点，制备出的氧缺陷型氧化VIB族元素量子点是一种新型纳米材料，可应用在光催化、超级电容器、锂电池信息储存材料和生物医药中。
申请人：东南大学
地址：211102 江苏省南京市江宁区东南大学路2号
国籍：CN
代理机构：南京苏高专利商标事务所(普通合伙)
代理人：孙斌
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光热 氧化钼
光热氧化钼氧化钼是一种重要的无机化合物，具有广泛的应用价值。
研究表明，氧化钼在光热条件下具有特殊的氧化性能，可以用于许多领域。
本文将从光热氧化钼的基本性质、制备方法、应用领域等方面进行深入探讨。
氧化钼是一种重要的无机物质，具有许多独特的物理和化学性质。
它的晶体结构呈现出六方晶系，具有较高的热稳定性和化学稳定性。
此外，氧化钼在光照下会产生光催化反应，对某些有机物质具有氧化作用。
这种特殊性能为其在环境保护、能源开发等领域的应用提供了广阔的可能性。
对氧化钼进行制备是研究的重要内容之一。
传统的制备方法包括固态反应法、水热法、溶胶凝胶法等。
然而，这些方法存在着一定的局限性，如制备条件苛刻、产率低等。
近年来，一些新型的制备方法逐渐受到关注，如溶液热解法、微波辐射法等。
这些方法不仅提高了氧化钼的制备效率，而且可以控制其粒径和形貌，从而进一步拓展其应用领域。
光热氧化钼在能源储存和转换领域具有重要的应用潜力。
以太阳能为例，光热氧化钼可以作为太阳能吸收材料，将太阳能转化为热能并储存起来，以供日后使用。
此外，氧化钼还可以用作锂离子电池的正极材料，具有高的放电容量和循环稳定性。
这些应用不仅可以提高能源利用效率，而且有利于减少对传统能源的依赖，减少能源消耗对环境造成的影响。
在环境保护领域，光热氧化钼也有一定的应用前景。
一些有机废水中的污染物，如苯、苯酚等，可以通过光热氧化钼的氧化作用被有效降解。
同时，氧化钼还可以用作光催化剂，促使光催化反应的进行，从而净化大气中的有害气体，如二氧化硫、氮氧化物等。
这些应用有望有效改善环境质量，保护人类健康。
总之，光热氧化钼具有许多独特的性质和潜在的应用价值，在能源、环保等领域有着广泛的应用前景。
未来的研究应当致力于进一步深化对氧化钼的理解，开发新的制备方法，拓展其应用领域，为推动相关技术的发展做出积极贡献。
相信在不久的将来，光热氧化钼将会在各个领域展现出更加广泛的应用价值，为社会和人类福祉做出更大的贡献。
低电阻欧姆触点材料氧化钼
低电阻欧姆触点材料氧化钼低电阻欧姆触点材料是指在电流流过时可有效降低电阻的材料。
氧化钼是一种常用的低电阻欧姆触点材料之一，具有很好的导电性和耐磨性，适用于各种电子器件和电力设备中的触点。
以下是有关氧化钼作为低电阻欧姆触点材料的详细介绍。
一、氧化钼的基本性质氧化钼是由钼和氧元素组成的化合物，分为两种常见的氧化态：一价氧化钼（MoO）和二价氧化钼（MoO2）。
这两种氧化态都具有一定的导电性，但二价氧化钼（MoO2）具有更好的导电性和耐磨性，常用作低电阻欧姆触点材料。
二、氧化钼的导电性能氧化钼具有优异的导电性能，这主要得益于钼元素的原子结构和材料本身的物理特性。
钼元素在周期表中属于过渡金属，具有较低的电阻率和良好的导电性。
而氧化钼分子中的氧元素则对导电性产生了一定的影响。
一价氧化钼中的钼-氧键强度较弱，电子在钼和氧之间的转移较不受阻碍，因此一价氧化钼的电导率较高。
而二价氧化钼中的钼-氧键强度较强，电子转移受到了一定的阻碍。
但是，由于二价氧化钼分子中的钼元素之间的相互作用和晶体结构的影响，使得二价氧化钼具有一定的导电性。
三、氧化钼的耐磨性能低电阻欧姆触点材料需要具有一定的耐磨性，能够承受频繁的接触操作而不产生过多的磨损。
氧化钼在这方面表现出较好的性能，这主要得益于其晶体结构和硬度。
氧化钼晶体的结构稳定，钼元素与氧元素之间的键强度较高，使得氧化钼具有较高的硬度和耐磨性。
此外，氧化钼在高温和恶劣环境下也能保持较好的耐磨性能。
四、应用领域氧化钼作为低电阻欧姆触点材料广泛应用于各种电子器件和电力设备中的触点。
它可用于制造继电器、开关、断路器和接线端子等电器元件的触点部分，以提供可靠的电流传输和控制。
氧化钼触点具有的低电阻和耐磨性使得设备在使用过程中能够保持稳定的电阻值和避免因触点磨损而引起的故障。
综上所述，氧化钼作为低电阻欧姆触点材料具有良好的导电性和耐磨性，适用于各种电子器件和电力设备中的触点部分。
它的独特特性能够提供可靠的电流传输和控制，延长设备的使用寿命。
基于氧化钼量子点对半胱氨酸的检测
基于氧化钼量子点对半胱氨酸的检测楚曌君;赵晓静;张立;肖赛金【摘要】The abnormal concentration of cysteine (L-Cys) in the body can lead to a variety of diseasing,so the high sensitive detection of cysteine was significance important for clinical.Molybdenum oxide quantum dots were prepared using commercial molybdenum disulfide powder and hydrogen peroxide as the precursor and oxidant respectively.The addition of Cu2+ will quench the fluorescence of molybdenum oxide quantum dots.Then,a new method with high sensitivity and selectivity was developed for cysteine determination based on molybdenum oxide quantum dots,which was according to the specific interaction between thiol and copper ions.Under the optimized conditions,there was a good linear relationship between the fluorescence intensity and the content of L-Cys ranging from 5 μmol·L-1 to 25 μmol·L-1 with a correlation coefficient of R2=0.99.This method was simple,exactitude,reproducible and can be used for the detection of cysteine in water or mixed amino acid synthetic samples.It can be used as the basis of certain diseases in the medical diagnosis.%生物体内半胱氨酸(L-Cys)浓度异常会导致多种疾病的发生,因此半胱氨酸的高灵敏检测具有重要的临床意义.分别将市售二硫化钼粉末和过氧化氢作为前体和氧化剂成功地制备了具有强荧光的氧化钼量子点(MoOX·QDs),并发现铜离子可猝灭氧化钼量子点的荧光.而后,根据巯基与铜离子间的特异相互作用,加入L-Cys后荧光得到恢复.以氧化钼量子点作为新型荧光探针,建立了高灵敏和高选择性的半胱氨酸检测方法.在优化后的实验条件下,当半胱氨酸浓度为5~25 μmol·L-1时,体系的荧光恢复程度与半胱氨酸浓度间呈现良好的线性关系,线性相关系数R2=0.99.可重复性好,且其他氨基酸干扰小,可应用于水样或混合氨基酸合成样品中半胱氨酸的检测,为以后临床医学人体疾病的诊断打开了新思路.【期刊名称】《南昌大学学报（工科版）》【年(卷),期】2017(039)002【总页数】6页(P123-127,139)【关键词】半胱氨酸;氧化钼量子点;铜离子;荧光;纳米材料【作者】楚曌君;赵晓静;张立;肖赛金【作者单位】东华理工大学化学生物与材料科学学院,江西南昌 330013;东华理工大学化学生物与材料科学学院,江西南昌 330013;南昌大学化学学院,江西南昌330031;东华理工大学化学生物与材料科学学院,江西南昌 330013【正文语种】中文【中图分类】O482.31半胱氨酸在生物体氧化还原中起着重要的作用，参与了许多重要的生理过程［1］。
moox量子点 -回复
moox量子点-回复什么是moox量子点？moox量子点是一种新型材料，它是由金属氧化物和有机分子组成的纳米颗粒。
它的名称来自于两个部分：moo代表金属氧化物，x代表有机分子。
量子点是非常小的颗粒，通常在纳米尺寸范围内，具有特殊的物理和化学性质。
moox量子点的制备过程：制备moox量子点的过程通常包括两个关键步骤：合成金属氧化物纳米颗粒和修饰这些纳米颗粒的有机分子。
首先，金属氧化物纳米颗粒可以通过一系列的化学合成方法来制备。
这些方法可以根据所需的具体金属氧化物进行调整，以确保最终的纳米颗粒具有所需的性质和形状。
然后，在合成的金属氧化物纳米颗粒上进行表面修饰，通常使用有机分子进行功能化处理。
有机分子可以通过不同的方法与金属氧化物表面发生化学反应，以改变纳米颗粒的表面性质和功能。
moox量子点的特性：moox量子点具有多种特性，使其在许多应用领域具有潜在的应用前景。
首先，它们具有较大的比表面积，这意味着它们可以提供更多的接触面积来进行化学反应和吸附/释放过程。
其次，它们具有调控的能带结构，这使得它们在光电转换和催化反应中具有重要的应用潜力。
此外，moox量子点还具有优良的光学和电子性能，这在光电子学和电子器件等领域中具有广泛的应用前景。
moox量子点的应用领域：moox量子点在许多应用领域具有广泛的应用前景。
首先，由于其在能源领域的优异性能，moox量子点被广泛应用于太阳能电池、光催化和电催化等领域。
其次，moox量子点也可用于生物医学领域，例如用作生物成像剂和药物传递系统。
此外，moox量子点还可用于光电子学、传感器和电子器件等领域。
moox量子点的前景和挑战：尽管moox量子点具有许多潜在的应用领域，但仍然存在一些挑战需要克服。
首先，moox量子点的合成方法需要进一步改进，以提高产率和纯度，并减少对昂贵材料和毒性试剂的依赖。
其次，moox量子点的稳定性和可靠性需要进一步研究，以确保它们在实际应用中能够长期稳定地工作。
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氧化钼量子点
氧化钼量子点是一种纳米级的材料，由具有特殊结构的钼氧化物组成。
这种材料具有许多独特的性质和潜在的应用领域。
首先，氧化钼量子点具有优异的光电特性。
由于其特殊的能带结构和量子尺寸效应，氧化钼量子点能够表现出调控的光吸收和发射特性。
这使得它们在光电子器件和光催化领域具有广泛的应用潜力，例如太阳能电池、光电催化剂等。
其次，氧化钼量子点还具有优异的催化活性。
由于其高比表面积和丰富的表面活性位点，氧化钼量子点可以作为高效的催化剂。
例如，在电化学催化领域，氧化钼量子点可以用于氧还原反应、氧气还原反应等重要反应的催化剂。
此外，它们还可以用于催化有机合成和能源转化等方面。
此外，氧化钼量子点还表现出优异的荧光性质。
由于其量子尺寸限制效应和表面效应，氧化钼量子点可以展现出可调控的发射波长和较高的荧光量子产率。
这使得它们在生物成像、生物标记和传感器等领域有广泛的应用前景。
此外，氧化钼量子点还具有较好的化学稳定性和生物相容性，这使得它们在生物医学领域的应用具有良好的前景。
例如，它们可以用作药物传递系统、生物成像探针和生物传感器，用于癌症治疗、疾病诊断和生物分析等方面。
综上所述，氧化钼量子点作为一种新型的纳米材料，在光电子、催化、荧光和生物医学领域有着广泛的应用潜力。
随着科学研究的不断深入和技术的不断发展，氧化钼量子点的性能和应用将进一步得到优化和拓展，为解决现实问题和推动科技创新做出重要贡献。