空氣加熱的高定向正三角形孔洞在層狀二硫化鉬表面的形成

　　邊緣結構在二硫化鉬納米結構中扮演非常重要的角色，例如，理論預言：具有鋸齒型(zigzag)邊緣結構的二硫化鉬納米帶具有金屬、鐵磁性，而扶手椅型(armchair)邊緣結構的二硫化鉬納米帶則表現出半導體、非鐵磁性。此外，有效的二硫化鉬邊緣活性點數目對其催化性能影響甚大。因此，如何有效地在其平面內引入規則的邊緣結構或可控的邊緣屬性是目前層狀二硫化鉬材料研究領域一個極具吸引力的課題。最近，新加坡南洋理工物理系的于霆教授、美國休斯敦萊斯大學化學系的James M. Tour和Boris I. Yakobson教授以及中科院國家納米科學中心孫連峰研究員就如何在二硫化鉬平面內引入可控的邊緣結構展開了詳細的研究。

       將二硫化鉬在空氣中進行加熱，他們驚奇地發現，由于氧氣優先在其表面的結構缺陷處進行氧化刻蝕，二硫化鉬的表面出現了許多正三角形的孔洞，孔洞排列具有很好的定向性。進一步研究表明這種刻蝕與刻蝕溫度和二硫化鉬的層數密切相關：隨著層數的增加或溫度的升高，三角形的孔洞尺寸增大。基于此，他們利用第一性原理計算闡述正三角形孔洞的形成機理，并提出這些正三角形孔洞邊緣極有可能是?S2終止的鋸齒型邊緣。相比于其他的納米結構制備方法，如光刻法、激光刻蝕法，這種方法簡便、價格低廉、安全、省時且可控性好，是一種可供選擇的對層狀二硫化鉬材料進行結構裁剪的有效手段。該工作對于開展二硫化鉬的邊緣結構可控制備具有重要的指導意義。