记者从中国科学院大连化学物理研究所得悉，该所吴忠帅研究员团队与中国科学院深圳先进技术研究院、中国科学院金属研究所和深圳理工大学（筹）成会明院士、北京大学电子学院康宁副教授协作，在二维过渡金属碲化物资料的宏量制备方向获得新进展，为过渡金属碲化物二维资料的规模化制备供给了可能性。这项办法简略、快速、高效，关于二维资料的宏量制备对具有普适含义。相关成果于北京时间4月3日在世界学术期刊《天然》宣布。
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、催化活性等物理和化学性质，在催化、储能、光学等范畴展现出重要使用潜力，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十分丰富可调的活性位点，可用做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；该资料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，阻止了其实践使用。
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，经过机械力或化学效果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的剥离功率尽管最高，但剥离仍需求数小时。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，并使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”，就好像使用了一把“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效果力远大于机械剥离力，能大大的提高剥离功率。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。
科研人员立异性地选用固相化学插层剥离办法，挑选出了一种固相插层试剂——硼氢化锂。硼氢化锂具有强复原性质，在枯燥空气中安稳，可用于高温固相插锂反响，处理了插层反响速度慢的问题，以此来完成了安全、高效、快速插层剥离。整个插层剥离进程只需10分钟，可宏量制备出108克碲化铌纳米片，与液相化学插层剥离法制备量均小于1克比，此办法的产值提高了两个数量级。
团队还使用此办法制备出了五种不同过渡金属的碲化物纳米片和十二种合金化合物纳米片，证明其具有普适性。他们还调查到了多种特征的量子输运现象，例如碲化钼纳米片具有依赖于厚度的金属-绝缘体相变，碲化钨纳米片具有巨磁电阻和舒勃尼科夫-德哈斯效应等。
使用该办法制备出的二维过渡金属碲化物纳米片制备的溶液和粉体具有十分杰出的加工功能，可当作各种功能性浆料，完成薄膜、丝网印刷器材、3D打印器材、光刻器材的高效和定制化加工等，有望在高功能量子器材、柔性电子、微型超级电容器、电池、催化、电磁屏蔽、复合资料等方向发挥及其重要的效果。
