形态学驱动的SERS激活技术在TMDCs中的应用：一种用于传感和诊疗的双模式平台 Nadezhda M. Belozerova, Andrei A. Ushkov, Dmitriy V. Dyubo, Alexander V. Syuy, Alexander I. Chernov, Andrey A. Vyshnevyy, Sergey M. Novikov, Gleb I. Tselikov, Aleksey V. Arsenin, Valentin S. Volkov + 1位作者

《Nanomaterials》：Morphology-Driven SERS Activation in TMDCs: A Dual-Mode Platform for Sensorics and Theranostics Nadezhda M. Belozerova, Andrei A. Ushkov, Dmitriy V. Dyubo, Alexander V. Syuy, Alexander I. Chernov, Andrey A. Vyshnevyy, Sergey M. Novikov, Gleb I. Tselikov, Aleksey V. Arsenin and Valentin S. Volkov + 1 author

　　摘要：开发可重复且稳定的无等离子体基底对于表面增强拉曼散射（SERS）在实际分析化学中的应用至关重要。过渡金属硫属化合物（TMDCs）由于其独特的电子特性而成为有前景的候选材料，然而它们的性能常常受到原始基底平面化学惰性的限制。本研究系统地比较了通过液相超声剥离和液相中的非平衡飞秒脉冲激光烧蚀（PLAL）制备的钨硒化物（WSe2）和钨碲化物（WTe2）的晶体片和纳米颗粒。结果表明，基于纳米颗粒的基底始终优于基于片状的基底，其增强因子达到一定范围。纳米颗粒的优越性能被认为是由于合成过程中引入的缺陷和纳米颗粒壳层中的高曲率区域促进了基底与分析物之间高效的缺陷介导的电荷转移。同时，内部的多晶体积保留了块状材料的重要特性，如半导体WSe2中的激子和半金属WTe2中的宽带吸收，从而解锁了可调的光热胶体响应。该研究确立了通过非平衡合成进行形态工程是一种强大且可推广的策略，用于设计高性能、双功能的胶体平台，为构建稳健且可重复的分析系统提供了途径。

1. 引言
超灵敏和可重复的分子检测是医学诊断、环境监测到国家安全等多个领域创新的主要来源[1,2,3,4,5]。表面增强拉曼散射（SERS）是一种强大的分析技术，能够通过独特的振动指纹识别分子，其灵敏度可达到单分子水平[6,7,8,9]。传统上，SERS性能的提高是通过电磁机制实现的，其中贵金属纳米结构中的局域表面等离子体共振（LSPRs）产生强烈的电磁“热点”[10,11,12]。这些热点可以将拉曼信号放大数倍，从而实现卓越的检测限[1,13,14]。然而，基于等离子体的SERS面临一些根本性挑战，阻碍了其广泛的实际应用。首先，热点的随机且往往不可控的形成导致样品间信号变化显著，使得定量分析变得复杂[2,10,15]。此外，等离子体材料的化学不稳定性（例如银的氧化）、潜在的细胞毒性以及可能降解分析物的不希望的催化活性，促使人们寻找替代材料[15,16,17]。无等离子体SERS基底代表了一类替代材料，其中信号增强主要由化学机制（CM）控制[9,18,19]。CM源于基底和吸附的分析物分子之间的光诱导电荷转移（PICT）过程[12,14,20]。这种电荷转移暂时改变了分子的极化率，从而增加了其拉曼散射截面[21]。二维（2D）材料，特别是过渡金属硫属化合物（TMDCs），由于其可调的电子特性、卓越的化学稳定性和生物相容性[5,20,24]，成为探索CM-SERS的有希望的平台。尽管有这些优势，但层状TMDCs的高性能SERS受到化学惰性基底平面的限制[25,26,27]，这些基底平面的表面原子配位饱和，严重限制了可用于强化学吸附和高效电荷转移的活性位点数量[28]。为了充分发挥这些材料的潜力，需要一种称为缺陷工程的结构扰动策略来激活被动表面[9,29]。这些缺陷状态（即硫属空位作为点缺陷和TMDC层边缘作为线缺陷）可以作为电荷转移的媒介，实现共振的PICT过程[18,19,21,25,28,30]。最近的进展表明，通过相工程、合金工程和混合维度的电荷转移异质结构，可以显著增强基于TMDC的SERS。同时，许多高性能平台依赖于单层薄膜、异质结构或专门为最终电荷转移共振优化的金属模板架构[31,32,33,34]。相比之下，可胶体处理的、完全无等离子体的TMDC纳米材料，同时提供可重复的SERS活性和光热功能，目前仍然研究较少。因此，我们特意选择了WSe2和WTe2作为基于钨的TMDC对，它们具有互补的电子结构——以激子为主的半导体WSe2和半金属WTe2——以研究能带结构如何影响电荷转移介导的SERS和近红外（NIR）光热行为，同时最小化过渡金属化学的变化。在本研究中，使用液相中的飞秒脉冲激光烧蚀（PLAL）作为TMDC纳米结构化和缺陷工程的一次性技术。与传统的纳米结构化方法（即液相超声剥离）不同，后者是准平衡过程，基本上保留了母材料的低缺陷结构[30,35,36,37,38]，PLAL本质上是一种非平衡技术[39,40,41]。超短激光脉冲产生极端温度和压力的TMDC等离子体羽流；随后的超快淬火将材料动态地捕获在高能量、富含缺陷的状态，促进了点表面缺陷的形成，同时保持了整体结晶性[42]。在本研究中，我们证明了非平衡PLAL合成实现了TMDC纳米颗粒的缺陷工程，与通过剥离生产的片状类似物相比，其CM-SERS性能提高了10倍[43,44,45]。为了验证这一点，对WSe2和WTe2的晶体片和纳米颗粒的SERS活性进行了直接和系统的比较。有趣的是，我们发现引入的缺陷并未显著改变纳米颗粒的体积光学响应，允许使用块状晶体的光学常数进行光学模拟。具体来说，它成功用于验证实验观察到的WSe2（超过40%）和WTe2（超过80%）纳米颗粒的光热转换效率。这项研究旨在确立形态工程作为一种稳健且可推广的策略，用于设计下一代高性能传感和治疗诊断平台。

2. 材料与方法
2.1. TMDC纳米材料的合成
WSe2和WTe2的块状晶体被用作纳米颗粒和片状材料的前体材料。
2.1.1. 通过飞秒PLAL合成纳米颗粒
使用液相中的飞秒脉冲激光烧蚀（PLAL）（图1a）合成纳米颗粒。采用了一个Yb:KGW飞秒激光系统（TETA-10，Avesta，莫斯科，俄罗斯），产生波长为1030 nm、持续时间为270 fs、重复率为1 kHz、脉冲能量为100 μJ的脉冲。块状TMDC晶体放置在装有2 mL去离子水（DI水）的玻璃比色皿底部。激光束通过一个焦距为100 mm的透镜聚焦，在目标表面产生直径约为50 μm的斑点，对应于约5 J/cm2的能量密度。为了确保均匀烧蚀，比色皿以5 mm/s的速度在2 × 2 mm的区域内扫描，使用电动平移台进行。每次合成的总照射时间为15分钟。
图1. (a,b) 超声剥离（a）和液相中的飞秒脉冲激光烧蚀（PLAL）（b）的示意图；(c) PLAL合成的WSe2和WTe2纳米颗粒（NPs）的能量色散X射线光谱（EDX）表征；(d–f) WSe2的透射电子显微镜（TEM）照片（d）片状和(e) 烧蚀后的NPs的放大区域；(f) WSe2片状和PLAL合成的WSe2 NPs的选定区域电子衍射（SAED）表征；(g–i) WTe2的TEM照片（g）片状和(h) 烧蚀后的NPs的放大区域；(i) WSe2片状和PLAL合成的WTe2 NPs的SAED表征。
2.1.2. 通过超声剥离合成片状
通过液相超声剥离（图1b）制备TMDC材料的片状[46]。一个探针尖端超声处理器（CL-18，Qsonica L.L.C.，Newtown，CT，美国）向含有块状晶体碎片的悬浮液中输送100 W的超声功率，持续4小时。去离子水中TMDC材料的初始浓度为2 mg/mL。
2.2. 结构和形态表征
使用透射电子显微镜（TEM）、高分辨率TEM（HRTEM）和选定区域电子衍射（SAED）分析了纳米颗粒和片状材料的胶体溶液的结构和形态。这些研究是在JEOL JEM 2010系统（JEOL Ltd.，Akishima，东京，日本）上进行的，操作加速电压为200 kV。JEOL JEM-2100 TEM配备了Aztec X-Max 100能量色散X射线光谱（EDX）附件，用于分析纳米颗粒的化学组成。TEM分析样品是通过将2 μL的胶体溶液滴在镀碳的铜TEM网格上制备的，然后在室温下干燥。
2.3. SERS基底制备和测量
通过将20 μL的TMDC胶体溶液沉积在铝基底上制备SERS活性基底。然后使用旋涂方法形成一层均匀的薄膜。随后，将2 μL的结晶紫（CV）染料溶液（浓度范围为M至M）施加到TMDC薄膜表面，并在室温下干燥1小时。使用Horiba LabRAM HR Evolution（Horiba，京都，日本）光谱仪记录拉曼散射光谱。测量使用532 nm和633 nm波长的激光激发、600 grooves/mm的衍射光栅以及数值孔径（NA）为0.9的100×显微镜物镜进行。在每个样品上进行多次测量时确认了高光谱再现性。
2.4. 增强因子（EF）计算
为了定量评估SERS基底的性能，使用标准公式计算增强因子（EF）：
(1)
其中ISERS和IRS分别表示在相同光谱条件下在SERS基底和块状溶液中测量的特征分析物峰的强度。CSERS和CRS是每次测量的分析物的相应摩尔浓度。为了确定IRS，从浓度为M的水溶液结晶紫中记录了一个参考正常拉曼光谱（CRS）。该光谱在支持信息中提供（图S1）。对于每种基底类型，在基底表面的10个不同位置收集SERS光谱，以考虑空间变异性。从每个光谱中提取1620 nm处的拉曼带强度，并使用平均强度来确定EF。因此，本工作中报告的EF值是基于平均1620 nm峰强度的计算结果，包括相应的变异性。
2.5. 光热研究
使用波长为830 nm的可调钛-蓝宝石激光源进行光热实验；一个斑点尺寸约为2 mm的准直激光束穿过胶体体积（实验设置详情见补充说明S4）。使用3.5 mL的方形石英比色皿和1 mL的加热胶体。使用校准的HIKMICRO M10（杭州Hikvision数字技术有限公司，杭州，中国）热成像相机实时监测温度动态。通过带有去离子水的比色皿的透射测量胶体消光。

3. 结果与讨论
3.1. 合成决定了纳米材料的形态，同时保持了结晶性
通过TEM、HRTEM和SAED（见图1）的结构分析揭示了两种合成技术产生的材料在形态上的显著差异，然而，关键的是，两种方法都产生了保持其固有结晶结构的材料。正如预期的那样，超声剥离是一种涉及沿弱结合的范德华平面机械剥离层状晶体的过程，产生了大而薄的WSe2和WTe2片状物，形状不规则。HRTEM分析和相应的SAED图案证实了它们的高结晶度，显示出明确的原子平面和尖锐的、有序的衍射斑点，这是块状晶体结构的特征。相比之下，飞秒PLAL方法产生了准球形的纳米颗粒。这一结构表征的最重要发现是，尽管PLAL合成的条件极端且非平衡——涉及等离子体生成和超快速淬火——所得到的WSe2和WTe2纳米颗粒仍然保持了高结晶度。这一点通过HRTEM图像清晰地显示了晶格条纹和SAED图案显示的有序衍射环得到了明确确认，与剥离的片状物观察到的结果类似。这种结晶性的保持消除了相变和非晶化作为混淆变量。补充结构分析的是，能量色散X射线光谱（EDX）显示，虽然片状物保持了接近理想的1:2化学计量比，但纳米颗粒显示出硫属元素不足，WSe2的比例约为1:1.8，WTe2的比例约为1:1.7（表1）。这种非化学计量比归因于高能激光烧蚀过程中挥发性Se和Te原子的部分蒸发。这些发现表明纳米颗粒中存在硫属空位，与化学上原始的剥离片状物形成对比，并与我们之前关于PLAL介导的PdSe2?x NPs中Se空位生成的报告一致[47]。因此，这使得研究能够专注于形态和纳米尺度结构对SERS活性差异的影响。这建立了一个清晰且可控的实验框架，用于隔离形态诱导缺陷在化学增强中的作用。表1. 通过能量分散X射线光谱（EDX）确定的WSe2和WTe2材料的原子组成和化学计量比。3.2. 纳米粒子形态解锁了卓越的SERS性能。使用结晶紫（CV）作为分子探针的比较SERS测量表明，基底形态是决定其分析效率的关键因素。图2和图3直接比较了在WSe2和WTe2基底上获得的拉曼光谱和计算出的增强因子。在分析物浓度为M时，基于纳米粒子和基于片层的基底的光谱显示出强烈且清晰分辨的CV特征峰，包括440、916、1175、1372、1620处的显著模式。图2. (a) 使用WSe2片层和基于纳米粒子的基底获得的M结晶紫（CV）的表面增强拉曼散射（SERS）光谱比较；(b) 计算出的WSe2片层和基于纳米粒子的基底的增强因子（EF）。误差条代表标准偏差。图3. (a) 使用WTe2片层和基于纳米粒子的基底获得的M结晶紫（CV）的表面增强拉曼散射（SERS）光谱比较；(b) 计算出的WTe2片层和基于纳米粒子的基底的增强因子（EF）。误差条代表标准偏差。基于WSe2和WTe2纳米粒子的基底显示出比由剥离片层制成的基底更高的SERS活性。从基于纳米粒子的基底获得的拉曼光谱即使在分析物浓度较低时也一致显示出更强烈且清晰分辨的CV特征峰，而片层基底的信号较弱或无法检测到。这一观察结果得到了表2中总结的定量分析的充分证实。对于WSe2和WTe2的基于纳米粒子的基底，计算出的增强因子大约在...范围内。表2. 晶体WSe2和WTe2基底的表面增强拉曼散射（SERS）性能比较。这代表了比由相同材料的剥离片层制成的基底高一个数量级的增强效果，后者的增强因子约为...。此外，这种增强直接转化为灵敏度的提高。在纳米粒子基底上，CV的检测限（LOD）达到了低至M的浓度，比片层基底的LOD低一个数量级，后者大于M。EDX检测到的硫属元素缺乏，结合高曲率的纳米粒子形态，强烈表明结构诱导的活性表面位点密度更高。我们假设这种富含缺陷的表面通过创建新的共振光诱导电荷转移（PICT）通道，成为促进增强SERS活性的主要因素，同时指出直接原子级量化空位密度超出了本研究的范围。准球形几何结构与扩展片层相比，本质上提供了更高的边缘与基面面积比。这些未配位的边缘位点是TMDCs中分子化学吸附和电荷交换的主要位置。此外，纳米粒子的高表面曲率在晶格内诱导了局部应变，从而促进了点缺陷（如硫属元素空位）的更高内在浓度。此外，非平衡PLAL合成本身，由于极端的热力学条件和超快速淬火速率，在纳米粒子结构中动态捕获了比准平衡剥离过程更多的缺陷密度。因此，非平衡合成不仅仅是产生小颗粒的手段，而是一种工程化富含缺陷的晶体状态的工具。这种状态构成了增强SERS活性的直接物理起源。为了构建这种增强的物理模型，考虑了TMDC基底与CV分析物之间的电子能带对齐。有效的PICT驱动的化学机制需要一个共振条件，其中激发激光能量（Elaser = 2.33 eV，对于532 nm）促进了分析物的前沿轨道与基底电子态之间的电荷转移。虽然激光能量与CV分子的HOMO–LUMO带隙（1.9 eV）共振，但显著的SERS增强来自于由缺陷态介导的额外高效电荷转移途径。已知TMDCs中的硫属元素空位在材料的带隙内引入了局部电子态。这些态作为关键的中间体，为电荷转移开辟了新的共振通道——例如，从TMDC缺陷能级到激发的CV分子的LUMO。在PLAL合成的纳米粒子中，这些缺陷态的高密度——直接源于它们丰富的边缘、高曲率和非平衡形成——显著增加了这种共振电荷转移的概率，与剥离片层的近乎原始表面相比。这种放大的电荷转移效率是观察到的增强因子数量级增加的根本物理起源。3.3. 由体有效光学常数控制的胶体光热响应。实现双模治疗能力（SERS + 光热响应）需要具有特定晶体性质的纳米材料。一方面，SERS的化学机制被认为通过高度破坏的、富含缺陷的表面得到极大增强。引入的硫属元素空位和未配位的边缘位点可能促进了与吸附分析物的共振光诱导电荷转移（PICT）。另一方面，为了实现高效的光热转换，特别是在激子TMDCs（WSe2）或拓扑半金属TMDCs（WTe2）的情况下，材料应优选保持体晶体的高度有序晶格结构，以支持材料特定的电子能带转换和快速的电子-声子散射动力学。飞秒PLAL允许在一个步骤合成过程中结合上述矛盾的性质。非平衡PLAL机制产生了具有富含缺陷表面（Se和Te空位）但结构高度结晶的纳米粒子[48,49,50]，这一点通过HRTEM和SAED分析得到了证实（图1d–i）。内部结晶性的保持进一步通过光热分析得到了说明。考虑到激光诱导加热过程中胶体纳米粒子的随机取向，它们的光学响应通过一个有效的各向同性介质来建模，该介质具有介电张量的主分量的取向平均值：= eff = 1/3*(x+y+z)；WSe2的光学常数取自[51]，WTe2的光学常数取自[52]。根据WSe2和WTe2的计算有效折射率（图4a,b），它们的光学行为截然不同。WSe2光谱最显著的特点是在大约770 nm处的明显A-激子跃迁，这导致了共振的高光学吸收。然而，在830 nm的NIR-I光加热下，WSe2纳米粒子完全失谐，主要表现为高折射率（neff）的介电散射体。图4. 体（a）WSe2和（b）WTe2的取向平均有效光学常数，表明WSe2的共振激子光学吸收和WTe2在NIR-I的宽带光学吸收。用于取向平均有效常数的实验测量的各向异性光学常数取自关于WSe2 [51]和WTe2 [52]的已发表工作。(c) WSe2和WTe2胶体的测量光学消光光谱。(d) 球形WSe2和WTe2纳米粒子的光热转换效率（PCE）与粒子大小的依赖性。(e) 在830 nm加热下，飞秒激光烧蚀的WSe2和WTe2纳米粒子的实验光热转换效率（PCE）值。(f) WSe2和WTe2纳米粒子的理论和实验PCE率的比较。相比之下，半金属WTe2材料的特点是在费米能级上具有连续的态密度，不需要能量阈值（带隙）来启动光学转换。这导致了图4b中橙色曲线所示的宽带、高度无特征和高消光常数（keff）。图4c中显示的测量胶体消光曲线证实了WSe2纳米粒子的结晶性通过明显的A-激子峰得以保持，以及WTe2胶体的无特征光谱。由于830 nm的激发是失谐的，WSe2的消光急剧下降，表明光-物质相互作用主要由弹性瑞利散射主导，只有少量的吸收贡献。相比之下，半金属WTe2纳米粒子在扭曲的正交Td相中结晶，在整个NIR-I区域保持高消光值，表明其操作处于吸收主导的状态。为了实验比较两种胶体的光热响应，它们的光学消光在830 nm处进行了对齐，见图4c。选择830 nm的激发作为共同的NIR-I基准，而不是任何一种胶体的材料特定最优值。在匹配830 nm处的总消光后，这种比较探究了每种胶体如何将衰减的光功率分配到吸收驱动的加热与散射主导的损失之间。在这个固定波长的基准下，WTe2表现出更高的光热转换效率（PCE），因为其半金属电子结构在NIR-I范围内支持宽带吸收，而WSe2则超出了其主要激子吸收最大值，因此保留了更大的散射贡献。我们在[53]中对WSe2胶体进行了详细的波长依赖性PCE研究，报告在激子共振波长和相同平均纳米粒子大小下，PCE值最大约为60%。因此，WSe2的PCE性能仍然明显低于这里考虑的半金属WTe2胶体（>80%）。在每种材料的光谱最优值处比较胶体将解决一个不同的问题，即可实现的最大PCE，而不是在共同操作波长下的相对性能。使用图4a,b中的有效光学常数，对830 nm加热波长的PCE作为函数进行初步计算，发现对于从接近零到>100 nm的广泛粒子大小范围，WTe2纳米粒子的PCE值远高于WSe2纳米粒子（见图4d）。对于较小的粒子，光热响应通常会增加。因此，另外考虑到WTe2胶体粒子的平均尺寸（约35 nm）略小于WSe2胶体粒子（约45 nm），WTe2胶体在光热加热中应该更有效。通过照射装有胶体的石英比色皿进行的宏观光热实验证实了理论预测。在两个系统中，温度-时间曲线展示了三个特征阶段（见图4e）：(i) 在最初的15–20分钟内，纳米粒子产生的光热超过了对周围环境的散热；(ii) 在照射开始后20分钟内的平台稳态区域，激光诱导的热量输入通过比色皿壁的耗散达到平衡；以及(iii) 激光关闭后的指数冷却阶段（在照射开始后分钟），完全由系统的热松弛控制。在相同的实验条件下，WSe2的最大稳态温度增加（Tmax）为K，WTe2为K。考虑到实验中的胶体多分散性，使用[54,55]中描述的方法（见补充信息，补充说明S2和S3），为两种胶体理论计算了尺寸平均的PCE值（见图4f）。热图拟合参数显示在补充表S1中；特别是，稳态温度增加K和K与图4e中的直接数据非常吻合。热损失系数s和s几乎相同，这反映了PCE实验期间的相似环境条件。在类似的环境中，具有对齐的光学消光和相同的加热功率，稳态温度与PCE值成正比，这在这里确实得到了证明。实验PCE相对于其理论对应值的轻微但系统性的减少归因于Mie模型未捕捉到的形态因素，例如，纳米粒子的轻微聚集导致它们的有效尺寸增大，因此有效PCE降低。尽管如此，使用取向平均的体光学常数从Mie理论得出的理论预测与实验数据高度一致，相对误差小于10%。3.4. 对生物环境的基准测试和适用性。当与代表性的化学增强SERS平台进行基准测试时，纯原始石墨烯或传统的2H-MoS2片层通常在EFs为– [22,56,57]时达到平台值。在没有等离子体的情况下达到约的EFs突显了PLAL诱导的活性位点的有效性。虽然亚稳相工程材料（例如，1T-MoS2 [58]）可以达到类似或更高的EFs，但它们容易受到快速的环境氧化，而我们的PLAL生成的纳米粒子通过保持其结晶核心确保了稳健的环境稳定性。对于治疗应用来说，生物相容性至关重要。飞秒PLAL技术的一个变革性优势是其本质上的“绿色”性质[40]。在纯去离子水中合成，得到的纳米粒子完全不含配体，缺乏化学合成中常见的有毒有机溶剂或持久性表面活性剂（例如，CTAB）。此外，最近的研究表明，基于WSe2的纳米系统已经在联合治疗应用中得到了探索，而基于钨的TMDCs（过渡金属硫族化合物）能够表现出良好的生理降解途径，逐渐氧化成高水溶性的钨酸盐物种，从而促进安全的肾脏清除[59,60]。在这方面，还需要注意的是，WTe2相对较为敏感于表面处理，可能需要经过钝化或适当的官能化处理，以确保在生物相关环境中的胶体/化学稳定性[61,62]。总的来说，这些考虑为双模式治疗诊断的发展奠定了坚实的物理化学基础。

4. 结论

本研究系统地比较了结晶TMDCs（过渡金属硫族化合物）在没有等离子体激发的情况下的SERS（表面增强拉曼散射）活性和光热性能，明确证明了形态是控制化学增强和光学响应的关键参数。本研究的核心发现是，通过非平衡飞秒激光烧蚀（PLAL）合成的WSe2和WTe2晶体纳米颗粒，其SERS性能明显优于通过传统剥离方法制备的高度有序的片状类似物[EF～]。这种显著的SERS增强与纳米颗粒形态所固有的结构诱导活性位点（包括边缘位点、点缺陷和高曲率区域）的更高密度密切相关。缺陷介导的电荷转移模型可以解释这种优越性：密集的活性位点在TMDC的带隙中形成了高浓度的电子态，作为共振中间体，促进了与分析物分子的有效光诱导电荷转移。

至关重要的是，这项研究表明PLAL合成成功解决了治疗诊断应用中相互矛盾的材料要求。虽然该技术产生了SERS所需的表面缺陷，但它同时保留了纳米颗粒体积的高质量晶体结构。这种结构上的完整性使得可以使用体介电常数准确预测光学行为，并实现高效的光热性能。具体来说，我们确认WTe2的半金属特性在纳米颗粒形式下仍然得以保持，从而在近红外-I窗口区域表现出以宽带吸收为主的光热转换效率（>80%），远优于激发态WSe2的以散射为主的光热响应（>40%）。最后，这项研究确立了通过非平衡合成进行形态工程作为一种稳健且可推广的设计策略。

补充材料

以下支持信息可在此下载：https://www.mdpi.com/article/10.3390/nano16090546/s1