钼基量子点制备的研究进展
2023-11-09王佳乐武宏大杨占旭
王佳乐, 武宏大, 韩 乔, 杨占旭
(辽宁石油化工大学 石油化工学院,辽宁 抚顺 113001)
钼是一种拥有宽泛价态变化范围(+2~+6)的变价金属,其与其他元素结合形成的钼基材料(MoS2、MoO2/MoO3、MoP、Mo2C、Mo2N、MoSe2等)在过去的几十年被广泛研究。丰富的活性位点、较强的酸碱适应能力、可调的禁带宽度,以及其优异的导热、导电性、易掺杂、多变的化学组分等特性使其在电催化[1]、光催化[2]、储能材料[3]和光热转化等方面表现出巨大的潜力。
量子点(quantum dots,QDs)通常是指粒径小于20 nm 的纳米颗粒,其粒径小于或接近激子波尔半径。QDs 在三个维度上受到的限制为其带来了较高的表面积和体积比、较高的边缘原子浓度、量子限制效应和易掺杂等特性,同时大大增强了其催化活性和荧光量子产率,为材料带来了奇特的催化效果和光电特性。近年来,C、Si 等无机元素QDs 和钙钛矿等半导体QDs 得到了充分发展,在电催化[4]、光催化[5]、光电器件[6]、太阳能电池[7]、储能材料[8]、传感[9]、生物医药[10]等领域都有广泛的应用。
钼基材料QDs 因自身量子限制效应和边缘原子浓度的提升,其表面活性得到了大幅增强。MoS2QDs 因具有较高的荧光强度,在离子、分子传感[11]和生物成像[12]等方面被广泛应用;Mo2C、MoOx、MoSe2QDs 在可见光和近红外(NIR)区域显示出的强烈局域表面等离子体共振(LSPR)效应使其在光热转换[13-14]和生物成像[15]方面初见成效。超小尺寸的Mo2N、MoP QDs 能够暴露大量的不饱和活性位点,在析氢反应[16-19]中表现出优异的活性。QDs 的物理化学性质与其表面状态密切相关,通过开发不同的合成方式可得到功能各异的钼基QDs。……
