只需10分钟！我国科学家实现这一材料批量制备

◎ 科技日报记者 陆成宽

4月3日，《自然》在线发表了一项关于二维金属碲化物材料的重要进展。来自中国科学院大连化学物理研究所、中国科学院深圳先进技术研究院和北京大学的科研人员，在二维过渡金属碲化物材料的批量制备方向取得新进展，为二维过渡金属碲化物材料的规模化制备提供了可能。

图片来源：中国科学院大连化学物理研究所

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。因具有奇特的超导、磁性、催化活性等物理和化学性质，二维过渡金属碲化物材料在量子通讯、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。

然而，目前该材料还无法实现高质量的批量制备，阻碍了其实际应用。

此次，科研人员创新性地采用固相化学插层剥离方法，筛选出了一种固相插层试剂——硼氢化锂。硼氢化锂具有强还原性质，在干燥空气中稳定，可用于高温固相插锂反应，解决了插层反应速度慢的问题，从而实现了安全、高效、快速的插层剥离。整个插层剥离过程只需10分钟，可批量制备出百克级（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克相比，此方法的产量提升了两个数量级。

值得关注的是，科研人员还利用此方法制备出了五种不同过渡金属的二维过渡金属碲化物纳米片和十二种合金化合物纳米片，证明这种方法具有普适性。

论文共同通讯作者、中国科学院大连化物所研究员吴忠帅表示，利用该方法制备出的二维过渡金属碲化物纳米片的溶液和粉体具有良好的加工性能，可以作为各种功能性浆料，实现薄膜、丝网印刷器件、3D打印器件、光刻器件的高效和定制化加工等，有望在高性能量子器件、柔性电子、微型超级电容器、电池、催化、电磁屏蔽、复合材料等方向发挥重要作用。

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我国科学家实现二维金属碲化物材料的批量制备