乙醇-水混合溶剂液相剥离法制备MoSe2 纳米片的绿色合成与结构性能研究

本研究针对传统液相剥离法使用有毒溶剂（如NMP）的环境与健康风险，提出了一种基于乙醇-水混合溶剂的绿色合成策略，用于高效制备MoSe2 纳米片。通过X射线吸收光谱（XAS）和光电子能谱（XPS）表征，证实该方法在保持材料结晶度与化学组成的同时，将剥离产率提升至0.5 μg mL?1 ，为可持续二维材料生产提供了新范式。

　　

二维材料领域近年来因其在能源与催化领域的潜力而备受关注，其中过渡金属二硫属化物（TMDs）因其可调控的电子结构成为研究热点。然而，传统制备方法依赖N-甲基吡咯烷酮（NMP）等有毒溶剂，不仅危害环境，还会引发材料氧化问题。更棘手的是，现有绿色溶剂如异丙醇的剥离效率极低（仅0.1 μg mL^?1
），严重制约实际应用。针对这一矛盾，泰国研究人员在《Radiation Physics and Chemistry》发表论文，系统探索了乙醇-水混合溶剂体系对MoSe₂
剥离效率与结构性能的影响。

研究团队采用超声辅助液相剥离技术，通过调节乙醇与水的体积比（5:95至100:0）优化剥离条件，并利用同步辐射光源的X射线吸收谱（XAS）和X射线光电子能谱（XPS）解析材料晶体结构与化学状态。

Exfoliation performance
实验发现乙醇占比25%时剥离产率达到峰值0.5 μg mL^?1
，较传统NMP体系提升5倍。溶剂极性调控表面能匹配是效率提升的关键，同时纳米片最小尺寸可控制在175 nm。

Conclusions
该研究证实乙醇-水混合溶剂不仅能避免NMP的毒性问题，还可通过抑制氧化副反应保持MoSe₂
的2H相稳定性。XAS分析显示Se边吸收阈值与块体材料一致，证明该方法未破坏材料本征特性。

这项工作的创新性在于将绿色化学原则与先进表征技术结合：一方面，乙醇-水体系解决了溶剂毒性与材料氧化的双重困境；另一方面，同步辐射技术为纳米材料结构解析提供了原子尺度证据。研究成果为TMDs在清洁能源（如SDG 7）和气候行动（SDG 13）中的应用奠定了可持续制备基础，尤其对发展低成本电催化剂和储能电极具有指导意义。