ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ХАНСЕНОВСКИХ ПАРАМЕТРОВ СЛОИСТЫХ ДИХАЛЬКОГЕНИДОВ ПОДГРУПП ТИТАНА, ВАНАДИЯ И МОЛИБДЕНА

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методом жидкофазной эксфолиации при ультразвуковой обработке были получены низкоразмерные флейки состава MX2 (M — Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, W; X — S, Se, Te) в различных органических растворителях. На основании хансеновских параметров растворителей и измеренной величины оптического поглощения были рассчитаны хансеновские параметры полученных низкоразмерных материалов. Показано, что оптическое поглощение, а следовательно, эффективность растворителя в качестве эксфолиирующего агента, увеличивается с уменьшением хансеновской дистанции между растворителем и дихалькогенидом. Рассмотрена возможность использования косинусной дистанции между этими величинами в качестве альтернативы хансеновской дистанции.

Об авторах

К. С Никонов

Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова Российской академии наук

Москва, Российская Федерация

Л. А Ваймугин

Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова Российской академии наук

Москва, Российская Федерация

Л. В Моисеева

Институт общей физики им. А. М. Прохорова Российской академии наук

Москва, Российская Федерация

М. Н Бреховских

Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова Российской академии наук

Email: mbrekh@igic.ras.ru
Москва, Российская Федерация

В. В Винокурова

Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова Российской академии наук

Москва, Российская Федерация

Т. К Менщиковa

Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова Российской академии наук

Москва, Российская Федерация

Список литературы

  1. Wang Q.H., Kalantar-Zadeh K., Kis A., Coleman J.N., Strano M.S. Electronics and optoelectronics of two-dimensional transition metal dichalcogenides // Nature Nanotechnol. 2012. V. 7. Р. 699–712. https://doi.org/10.1038/nnano.2012.193
  2. Hansen C.M., Skaarup K. Some aspects of the three dimensional solubility parameter // Dansk Kemi. 1967. V. 48. № 6. P. 81.
  3. Hildebrand H.J. Solubility of non-electrolytes. 2ed. N.Y.: Reinhold, 1936. 203 p.
  4. Venkatram S., Kim Ch., Chandrasekaran A., Ramprasad R. Critical assessment of the Hildebrand and Hansen solubility parameters for polymers // J. Chem. Inf. Model. 2019. V. 59. № 10. P. 4188–4194. https://doi.org/10.1021/acs.jcim.9b00656
  5. Mathieu D. Pencil and paper estimation of Hansen solubility parameters // ACS Omega. 2018. V. 3. № 12. P. 17049–17056. https://doi.org/10.1021/acsomega.8b02601
  6. Anwar O., Amin A.S., Amin A., Kräenbring M.-A., Özcan F., Segets D. Determination of Hansen parameters of nanoparticles: a comparison of two methods using titania, carbon black, and silicon/carbon composite materials // Part. Syst. Char. 2023. V. 40. № 11. P. 2300050. https://doi.org/10.1002/ppsc.202300050
  7. Cunningham G., Lotya M., Cucinotta C.S., Sanvito S., Bergin S.D., Menzel R., Shaffer M.S.P., Coleman. J.N. Solvent exfoliation of transition metal dichalcogenides: dispersibility of exfoliated nanosheets varies only weakly between compounds // ACS Nano. 2012. V. 6. № 4. P. 3468–3480. https://doi.org/10.1021/nn300503e
  8. Gilliam M.S., Yousaf A., Guo Y. Evaluating the exfoliation efficiency of quasi-2D metal diboride nanosheets using Hansen solubility parameters // Langmuir. 2021. V. 37. № 3. Р. 1194–1205. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.0c03138
  9. Wu J., Peng J., Yu Zh., Zhou Y., Guo Y., Li Z., Lin Y., Ruan K., Wu C., Xie Y. Acid-assisted exfoliation toward metallic sub-nanopore TaS2 monolayer with high volumetric capacitance // J. Am. Chem. Soc. 2018. V. 140. № 1. Р. 493–498. https://doi.org/10.1021/jacs.7b11915
  10. Никонов К.С., Бреховских М.Н., Егорышева А.В., Менщикова Т.К., Федоров В.А. Выращивание монокристаллов селенида и теллурида ванадия(IV) методом химических транспортных реакций // Неорган. материалы. 2017. Т. 53. № 11. С. 1153–1157. https://doi.org/10.7868/S0002337X17110045
  11. Li H., Tan Y., Liu P., Guo C., Luo M., Han J., Lin T., Huang F., Chen M. Atomic-sized pores enhanced electrocatalysis of TaS2 nanosheets for hydrogen evolution // Adv. Mater. 2016. V. 28. № 40. P. 8945–8949. https://doi.org/10.1002/adma.201602502
  12. Yang W., Gan L., Li H., Zhai T. Two-dimensional layered nanomaterials for gas-sensing applications // Inorg. Chem. Front. 2016. V. 3. Р. 433–451. https://doi.org/10.1039/C5QI00251F
  13. Wang F., Mao J. 2D TaSe2 as a zero-strain and high-performance anode material for Li+ storage // Mater. Horiz. 2023. V. 10. № 5. P. 1780–1788. https://doi.org/10.1039/D3MH00072A
  14. Xu G., Wang J., Yan B., Qi X.-L. Topological superconductivity at the edge of transition-metal dichalcogenides // Phys. Rev. B. 2014. V. 90. № 10. Р. 100505. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.90.100505
  15. Kumar S., Pratap S., Joshi N., Trivedi R., Rout C.S., Chakraborty B. Recent development of two-dimensional tantalum dichalcogenides and their applications // Micro Nanostruct. 2023. V. 181. Р. 207627. https://doi.org/10.1016/j.micrna.2023.207627
  16. Zhou L., Sun Ch., Li X., Tang L., Guo W., Luo L., Zhang M., Teng K.S., Qian F., Lu C., Liang J., Yao Y., Lau S.P. Tantalum disulfide quantum dots: preparation, structure, and properties // Nano Express. 2020. V. 15. Р. 20. https://doi.org/10.1186/s11671-020-3250-1
  17. Mahajan M., Kallatt S., Dandu M., Sharma N., Gupta S., Majumdar K. Light emission from the layered metal 2H-TaSe2 and its potential applications // Commun. Phys. 2019. V. 2. Р. 88. https://doi.org/10.1038/s42005-019-0190-0
  18. Никонов К.С., Ильясов А.С., Бреховских М.Н. Термодинамическая оценка процесса химического транспорта VSe2 и ZrSe2 с Сl2 и I2 в качестве транспортных агентов // Журн. неорган. химии. 2020. Т. 65. № 9. С. 1222–1228. https://doi.org/10.31857/S0044457X20090123
  19. Никонов К.С., Бреховских М.Н., Меншикова Т.К., Федоров В.А. Рост кристаллов ZrSe2 методом химических транспортных реакций с использованием Cl2 в качестве транспортного агента // Неорган. материалы. 2019. T. 55. № 9. C. 952–956.
  20. Никонов К.С., Менщиковa Т.К., Бреховских М.Н. Оценка хансеновских параметров низкоразмерных частиц слоистых дихалькогенидов ванадия, ниобия и тантала // Журн. неорган. химии. 2024. Т. 69. № 5. С. 672–680. https://doi.org/10.31857/S0044457X24050038
  21. Никольский Б.П., Григоров О.Н., Позин М.Е., Порай-Кошиц Б.А., Рабинович В.А., Рачинский Ф.Ю., Романков П.Г., Фридрихсберг Д.А. Справочник химика. Т. 4. Аналитическая химия. Спектральный анализ. Показатели преломления. Л.: Химия, 1967. 920 с.
  22. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. Л.: Химия, 1978. 392 с.
  23. Степанова Т.П., Карпенко Е.Д., Капралова В.М. Дипольные моменты N-метилпирролидона в жидком состоянии и в разбавленном водном растворе // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки. 2013. № 4. С. 112–116.
  24. Segets D., Gradl J., Taylor R.К., Vassilev V., Peukert W. Analysis of optical absorbance spectra for the determination of ZnO nanoparticle size distribution, solubility, and surface energy // ACS Nano. 2009. V. 3. № 7. Р. 1703–1710. https://doi.org/10.1021/nn900223b

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).