4月3日🏇🏻，国际著名顶级学术刊物《自然》（Nature）在线发表了题为“规模化固相锂化和剥离制备金属碲化物纳米片”的研究论文，报道了二维材料宏量制备研究的最新突破。杏悦2特聘副研究员张良柱博士为本论文的第一作者🟢，大连化物所吴忠帅研究员🎚、中国科杏悦2深圳先进技术研究院和深圳理工大学（筹）成会明院士、北京大学电子杏悦2康宁副教授为论文共同通讯作者👂。

研究团队在国际上首次实现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提供了可能性。《自然》杂志审稿人评价该方法“简单、快速、高效，对二维材料的宏量制备具有普适意义。”

二维过渡金属碲化物材料是一类新兴的二维材料🖲，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🚴🏼‍♂️，形成层状二维材料。二维过渡金属碲化物材料因其奇特的超导、磁性、催化等物理化学性质，在量子通讯、催化👱🏼、储能、光学等领域展现出重要应用潜力，受到了国际学术界的广泛关注🎻。例如，过渡金属碲化物具有高导电性和大比表面积，可作为高性能超级电容器和电池的电极材料⚡️；过渡金属碲化物纳米片表面具有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，提高催化剂的选择性、效率和性能；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件和高密度磁性存储器件的材料👬🏻。然而💅🏻，目前该材料还无法实现高质量的宏量制备🖕🏿，阻碍了其实际应用。

二维过渡金属碲化物材料一般采用“自上而下”的制备方法，如同拆解积木，通过机械力或化学作用方式将其一层一层剥离下来，从而制备出单层的二维纳米片🌵𓀁。常用的“自上而下”方法有化学插层剥离法、球磨法👩🏻‍🦼、胶带剥离法、液相超声法等，其中，化学插层剥离法剥离效率虽然最高，但剥离仍需要数小时。此前👷‍♂️，科学家们大多采用有机锂试剂作为插层剂，即将含有锂离子的插层剂插入块体层状结构材料的片层中，并利用锂和水的反应使插层剂“膨胀”，在每一层间形成一个“气压柱”，将叠在一起的纳米片层层“撑开”，就如同使用了一把“化学刮刀”一层一层地将纳米片“刮”下来，这种层间的气体膨胀作用力远大于机械剥离力，可以极大地提高剥离效率。但有机锂是一种易燃易爆的液体试剂，具有很大的安全隐患，因此🏄🏼‍♂️，实现安全、高效的化学剥离成为科学家努力的目标。

https://www.nature.com/articles/s41586-024-07209-2

图.固相锂化和剥离制备二维过渡金属碲化物纳米片及其应用