过渡金属二硫属化物（TMDs）由于其独特的性质，已成为潜在的下一代半导体纳米材料，在不同的应用领域具有广阔的前景。当与其他材料体系结合时，精确控制TMDs的固有特性对于最大限度地提高其性能具有至关重要的作用。通过在TMDs晶格中引入硫属空位来引入缺陷诱导的原子掺杂是一种极有效的调节TMDs的策略。因此，开发可调节和可扩展的合成路线来实现空位调节的TMDs具有重要意义。

近日，韩国蔚山国立科学技术研究所（UNIST） Hyesung Park，Jin Young Kim，Sang Kyu Kwak报道了通过具有晶圆级合成能力的液相配体交换工艺，开发了一条空位诱导的掺杂TMDs的简单合成路线。

文章要点

1）研究人员通过改变过渡金属和硫族离子前驱体的组成以及它们的相对摩尔比，成功地合成了各种具有原位硫族空位可调性的TMDs。

2）研究人员以TMDs家族的代表二硫化钼（MoS₂）为模型体系，从实验和计算两方面对原位硫族空位形成的MoS₂的物理性质进行了深入的研究。研究发现，与硫空位浓度无关，所合成的MoS₂薄膜表现出良好的均匀性、均质性和可扩展性。此外，硫空位浓度通过生成缺陷态和由此产生的费米能级变化，直接影响了MoS₂的电子能带结构。

3）研究人员将原位空位诱导的合成的具有不同硫浓度的MoS₂用作析氢反应（HER）中的电催化剂。结果显示，通过调节MoS₂的能级和活性位点，从而最小化与水还原电势的能级差，显着提高了HER的热力学和动力学性能，从而实现高效制氢。

Junghyun Lee, et al, Defect-Induced in Situ Atomic Doping in Transition Metal Dichalcogenides via Liquid-Phase Synthesis toward Efficient Electrochemical Activity, ACS Nano, 2020

DOI: 10.1021/acsnano.0c06783

https://dx.doi.org/10.1021/acsnano.0c06783