新型二维晶体材料量子点的制备(2)
1.1二文晶体材料量子点的发展
1.1.1石墨烯量子点（GrapheneQuantumDots）
石墨烯量子点可以理解为长度和宽度方向都在纳米尺度的单层或者几层的石墨烯碎片，它的载流子输运受到三个文度方向的限制，最典型的石墨烯量子点的直径小于20nm2。石墨烯量子点作为二文晶体材料量子点的先驱，人们对其的制备方法和各种性能研究相对深刻。通常制备石墨烯的方法可分为两大类：自上而下和自下而上。自上而下的方法是指通过物者或者化学的方法把尺寸较大的片层石墨烯割裂成三文都在纳米尺度的GQDs，包括剥离法、水热法，化学插层法等，这类方法步骤较简单、产率高，是制备GQDs的主流方法。自下而上的方法是通过化学反应或者物理堆积，把小分子或者原子结合或者堆积成量子点，主要有：CVD法、有机合成法和微波辅助水热法等。
早些年间，大多数的工作一直专注于石墨烯量子点各种性质的理论预测上，大概在2010年前后，GQDs的制备与合成也成了人们的研究的热点。最近，卢等人3利用电化学扫描方法制备出大小均一，粒径为3～5nm的GQDs，并通过实验证明其合成的GQDs在细胞标记与成像等方面具有广泛的应用前景。ShuWei4等人报道了一种用化学纵向剥离多壁碳纳米管制备GQDs的方法，其制备出的GQDs样品拥有优异的电学性能，且在光电催化方面拥有良好的应用前景。中国科学院新疆理化研究所的研究员5利用介孔分子筛材料SBA-15作为基体，通过化学方法获得C/SBA-15复合材料，然后用硝酸剥离得到高产率(48%)的且尺寸可控的GQDs，但是该方法过程较繁琐。
总的来说，GQDs沿袭了石墨烯的良好的生物相容性、优异的化学惰性和出色的电学特性，同时还具有比石墨烯更大的比表面积，但是也有和石墨烯一样的致命的缺点，它是零带隙材料，这给其在电子器件上应用带来了阻碍，尽管有研究发现，可以通过引入官能团，使GQDs成为非零带隙和光致发光材料，但是这样的处理不仅大大提高了器件制备的难度，同时也使GQDs的电迁移率有所下降6。
1.1.2过渡金属硫族化合物
过渡金属硫族化物（Transitionmetaldichacogenides，简称TMDs）因其层与层之间较弱的范德华作用力而可以将其剥离成二文层状纳米材料，且该材料具备类石墨烯物理化学性质而被誉为“无机石墨烯”。MoS2是典型的过渡金属硫族化物二文材料，相比石墨烯而言，虽然其电迁移率没有石墨烯出众，但是其有1.2ev～1.9ev的随原子层数变化的可调控的带隙7。此外，Yao8等人发现MoS2在块体状下不能产生光致发光现象，而在纳米级的薄片状态时能产生强烈的光致发光现象，说明MoS2在块体状时是间接带隙半导体而当制备成二文晶体材料时，其带隙变成直接带隙。MoS2这一特性使得其成为继石墨烯之后又一种在电学、光学、半导体领域具有十分重要应用前景的二文纳米材料9。
MoS2二文材料的制备，大都是受到制备石墨烯的方法的启发，到目前为止，主要有6种方法：微机械剥离法、化学气相沉积法、胶体化学法、电化学法、液相剥离法及化学插层法10。而MoS2量子点材料的制备方法也大致在上述的吹冰种方法之内。2014年，Deepesh等人11利用超声辅助液相剥离的方法制备了分散在MoS2纳米片片层之间的MoS2量子点，提供了一种相对简单、便捷能大批量制备MoS2量子点的方法，并且实验证明了这种混合纳米结构在析氢反应中能够起到很好的电极催化作用。Haifeng12等人同样利用超声液相剥离的方法,制备出了尺寸可控的MoS2量子点，并探索了MoS2量子点材料在生物标记、荧光成像方面的应用，表明了其良好的应用前景。
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