通过C60对MoS2和WS2进行共价功能化制备混合纳米结构，并实现激发态电子转移

MoS2-C60和WS2-C60纳米复合物通过快速共价修饰合成，TEM证实纳米尺度均匀性，XPS和Raman光谱验证共价连接，热重分析确定C60负载量。液相中形成MoS2•+–C60•-和WS2•+–C60•-自由基离子对，飞秒瞬态吸收测得电子转移速率分别为1.92×10^7和3.50×10^7 s^-1，表明其作为光能收集材料的潜力。

　　

摘要

在本文中，我们报道了通过MoS₂或WS₂与含有1,2-二硫烷链的改性C₆₀之间的快速且简便的共价功能化反应制备的混合纳米结构的形成、表征及其光物理性质研究。透射电子显微镜成像分析证实，所得到的混合体在纳米尺度上具有均匀性，有效抑制了 fullerene 之间的不希望出现的聚集现象。X射线光电子能谱和拉曼光谱证明了两种物质之间的共价连接，而热重分析则确定了C₆₀在MoS₂或WS₂上的负载量。MoS₂–C₆₀和WS₂–C₆₀混合体在液体介质中稳定存在，可形成均匀的墨水，这使我们能够利用飞秒瞬态吸收光谱研究热力学上可行的激子电子转移过程，从而生成MoS₂^•+–C₆₀^•-和WS₂^•+–C₆₀^•-自由基离子对。测得的转移速率分别为1.92 × 10⁷ s^?1（对于MoS₂–C₆₀）和3.50 × 10⁷ s^?1（对于WS₂–C₆₀），这表明它们具有作为光能收集材料的潜力。

图形摘要

本研究报道了利用改性C₆₀通过快速共价功能化方法制备的MoS₂–C₆₀和WS₂–C₆₀纳米混合体的合成与表征。这些纳米混合体在多种溶剂中具有优异的溶解性，并能实现高效的电子转移，生成MoS₂^•+–C₆₀^•-和WS₂^•+–C₆₀^•-物种，从而凸显了它们在光能收集方面的潜力。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。