iMAGE法適用于各種各樣的二維材料制備

二維材料結(jié)構(gòu)獨(dú)特、種類和物性豐富且具有廣泛的應(yīng)用前景。當(dāng)前對(duì)于二維材料本身及器件領(lǐng)域的研究主要集中在新材料、新現(xiàn)象和新原理器件這三大類。

不管是材料還是器件的研究，甚至是后續(xù)的應(yīng)用都離不開(kāi)底層材料的制備。最原始也是實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用最為廣泛的二維材料制備方法就是機(jī)械剝離法，且隨著研究的深入，對(duì)于該方法也有了很多的改進(jìn)和創(chuàng)新，盡管機(jī)械剝離制備的二維材料的晶體質(zhì)量高，奈何它的產(chǎn)率太低且隨機(jī)性太強(qiáng)，因此很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的應(yīng)用，迫切需要尋求二維材料的規(guī)模制備方法，以適應(yīng)未來(lái)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用需求。

不同應(yīng)用背景適用的二維材料規(guī)模制備方案也有所差異，對(duì)于材料性質(zhì)要求也不一樣，這篇文章介紹的規(guī)模制備方法為iMAGE（interMediate Assisted Grinding Exfoliation），該方法由清華劉碧錄老師課題組提出，它的優(yōu)勢(shì)在于制備產(chǎn)率高、速度快且能耗低，可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、大尺寸（1 μm）二維材料噸級(jí)年產(chǎn)能，且該方法具有普適性，適用于各種各樣的二維材料制備。

圖1 材料制備及表征

圖2 iMAGE方法制備產(chǎn)率比較

圖3 iMAGE方法制備其他二維材料

圖4 利用廉價(jià)鉬鐵礦制備2D MoS2

課題組在iMAGE制備方法上做了很多的工作，包括從最初的硬質(zhì)顆粒力傳輸劑，發(fā)展到后來(lái)的高分子/聚合物作為力傳輸劑，進(jìn)一步的在制備的過(guò)程中通過(guò)材料修飾和復(fù)合制備功能二維材料，以及根據(jù)制備的二維材料來(lái)開(kāi)發(fā)相關(guān)的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用（光電，催化…）等，有興趣的小伙伴可以繼續(xù)查閱相關(guān)的文獻(xiàn)。

審核編輯：劉清