IF 11.6！溶液处理的多功能石墨烯和石墨烯/MoS2 异质结构薄膜

文章来源：北科纳米专业的纳米材料合成专家浏览次数：8时间：2025-12-30 设计合成：18101240246

本文精选

我们提出了一种可扩展的解决方案加工方法，用于制造高质量的石墨烯和石墨烯/1T-MoS2 异质结构薄膜。该过程从合成钾插层石墨（KC8）开始，在四氢呋喃（THF）中剥离，以产生带负电荷（富电子）石墨烯片的稳定分散体。石墨烯随后转移到水中，形成不含表面活性剂的水分散体，适用于通过真空过滤和冲压形成均匀的石墨烯薄膜。此外，石墨烯与 1T-MoS2 纳米片结合以制备石墨烯/1T-MoS2 块状异质结构薄膜。包括 X 射线衍射（XRD）、吸收光谱、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、拉曼光谱和 X 射线光子发射光谱（XPS）在内的综合表征表明，异质结构薄膜表现出增强的光学和电子特性，包括改进的光吸收，这可能导致新型光响应器件。拉曼光谱显示，石墨烯在与 MoS2 相互作用时其结构和电子性质发生了显著变化，表明层状组件之间具有很强的层间耦合和电位电荷转移。石墨烯薄膜对多巴胺（DA）的检测灵敏度很高，而石墨烯/1T-MoS2 块状异质结构薄膜在非水电解质中在 5 mV/s 时表现出高达 38.3 Fg-1 的电容值。这些结果突出了这些薄膜在分子传感和储能方面的高级应用的潜力。

创新点

1.本研究首创了一种基于钾插层石墨（KC8）在四氢呋喃中剥离的可扩展溶液加工方法，通过产生带负电荷石墨烯片的稳定分散体，克服了传统制备中易团聚的难题，为大规模生产高质量石墨烯薄膜提供了高效且可控的工艺路径。

2.通过将石墨烯分散体转移至水中形成不含表面活性剂的水基分散体系，该方法不仅简化了后续加工流程，还使得真空过滤和冲压技术能够直接应用于制造均匀薄膜，这一环境友好型策略在提升材料纯度和降低生产成本方面具有显著优势。

3.进一步地，该方法成功整合石墨烯与1T-MoS2纳米片，构建出块状异质结构薄膜，其综合表征揭示出增强的光吸收和电子特性，这种通过层间耦合设计调控材料性能的思路为二维材料功能化开辟了新的研究方向。

原文链接

Solution-processed multifunctional graphene and Graphene/MoS2 heterostructure films

Carbon ( IF 11.6 )Pub Date : 2025-03-10 DOI: 10.1016/j.carbon.2025.120220George Bepete, Ámbar E. Escobar Colón, Gothamie Ratnayake, Edgar Dimitrov, Vinay Kammarchedu, Andres Fest Carreno, Yu Lei, Kazunori Fujisawa, Nestor Perea-Lopez, Damien Voiry, Aida Ebrahimi, Eric Anglaret, Alain Pénicaud, Carlos Drummond, Mauricio Terrones

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