【东大新闻网8月8日电】（通讯员 饶宇建）近日，东南大学材料科学与工程学院陶立教授、任元副研究员课题组提出并实现了有机-无机共组装“一步法”制备有序介孔过渡金属硫族化合物半导体材料新策略，相关工作以“Synthesis of Ordered Mesoporous Transition Metal Dichalcogenides by Direct Organic-inorganic Co-assembly”为题发表在国际著名期刊Advanced Functional Materials上。
将介孔结构赋予过渡金属硫族化合物半导体可大幅提高其孔隙率、有效比表面积和暴露的活性位点数目，有望在基于界面反应的相关应用中获得更优异的性能。然而，目前已经报道的如硬模板法或热辅助转化法仍存在着工艺繁琐、环境不友好、对湿度敏感、介观形貌差等问题。有鉴于此，本工作提出了一种通过直接有机-无机共组装合成有序介孔过渡金属硫族化合物材料的“一步法”新策略。在DMF/H2O的双溶剂体系中，以两亲性嵌段共聚物PEO-b-PS为有机模板剂，(NH4)2MoS4或(NH4)2WS4作为无机前驱体，通过溶剂挥发诱导自组装和热处理，成功获得了高度有序、高结晶度、高比表面积的有序介孔MoS2、WS2、MoS2/WS2半导体材料。得益于在三维连通的介观孔道结构中的快速扩散效率和丰富的边缘活性位点，介孔过渡金属硫族化合物半导体在室温下对NO2气体具有优异的传感性能，包括高灵敏度(S=67%@50ppm)、快速响应（6s）、低检测限 (LOD =12ppb) 和高选择性(SNO2/Sgas>10)。这项工作为开发基于有序介孔半导体材料及其新型微纳电子器件铺平了道路，在智能传感、集成电路、能源催化等多个领域具有巨大的应用潜力。
本文的第一作者为材料科学与工程学院材料学院硕士研究生饶宇建，任元副研究员和陶立教授为共同通讯作者，该工作得到了国家自然科学基金（创群、面上、重大培育）、国家重点研发计划、江苏省重点研发计划、东南大学“至善青年学者”等项目的资助。
文章链接：Adv. Funct. Mater. 2024, 2408426 https://doi.org/10.1002/adfm.202408426
供稿：材料科学与工程学院
（责任编辑：杨万里 审核：宋健刚）
