一維(1D)和準1D(q-1D)范德華(vdW)晶體的發現,為研究1D材料的物理性質提供可能,這些性質可能應用于光子學、電子學和傳感等領域。雖然人們對于1D和q-1D vdW晶體的物理性質的創造和理解產生興趣,但是目前缺少生長跨越多個長度尺度的明確納米結構的合成途徑。
有鑒于此,加州大學Maxx Q. Arguilla教授等報使用各向異性的1D vdW NbS3-I晶體,實現了無催化劑的方式進行自下而上合成得到超長的納米線,其長度可達7.9 mm,納米線的寬度非常均勻,寬度范圍在13至160納米之間。
本文要點
(1)
通過調節合成參數,能夠調節生長方式,從而選擇性只有1D納米線或準2D納米帶形成。
(2)
通過合成非常類似的ZrS3,并且通過密度泛函理論(DFT)研究,發現生長方向沿著1D能夠優先生長的現象與NbS3-I的強各向異性鍵合和二聚性質有關。
參考文獻
Diana Lopez, Yinong Zhou, Dmitri Leo Mesoza Cordova, Griffin M. Milligan, Kaleolani S. Ogura, Ruqian Wu, Maxx Q. Arguilla*, Bonding-Directed Crystallization of Ultra-Long One-Dimensional NbS3 van der Waals Nanowires, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c05730
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c05730