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王升富教授团队在国际顶级期刊Chemical Society Reviews发表综述论文

作者:化学化工学院   编辑:鲜文涛    来源:化学化工学院  发布时间:2023/01/09

近日,湖北大学化学化工学院王升富教授电化学与电分析化学团队在国际顶级期刊Chemical Society Reviews上发表题为“Structure modulation of two-dimensional transition metal chalcogenides: recent advances in methodology, mechanism and applications”(二维过渡金属硫族化合物结构调控:方法、机制及应用研究进展)的综述论文。化学化工学院张修华教授、陈苗苗副教授和武汉大学付磊教授为论文共同通讯作者,博士后肖遥为论文第一作者,湖北大学为第一通讯单位(图1)。该工作得到国家自然科学基金、中国博士后基金面上项目和湖北省创新群体项目的资助。

图1 论文首页

随着二维材料的发展,过渡金属二硫族化合物(TMDs)逐渐成为除石墨烯外基础科学和实际应用中最受关注的一类模型材料。然而,TMDs种类有限,并不能满足人们在按需定制和功能集成等方面日益提高的需求,如何进一步提升TMDs结构多样性成为研究者关注的重点。迄今为止,丰富多样的修饰结构已被引入本征TMDs中,极大提高了其性质多样性和可调性,使其广泛应用于电子器件、光电器件、能源存储与转化、传感检测等多个领域。该论文针对发展极为迅速的TMDs结构调控方法、机制与应用研究,系统归纳和总结了近年来的相关研究进展(图2)。

该论文遵循了经典硅基和块状结构半导体的分类方式,根据调控位点及其对晶体结构中原子排列和对称性的影响,对TMDs修饰结构提出了系统全面的分类(点结构、线状结构和面外结构),聚焦于各类TMDs结构特点并分析了其成因。在此基础上,从热力学和动力学角度解析了结构调控内在理论机制,明确了各类调控方法的适用范围。论文还介绍了TMDs修饰结构引起的从电子结构层面到电学、光学、磁学等性质层面的变化,明确了其内在构效关系,展示了其在电子器件、光电器件、传感分析及催化等众多领域的广泛应用。最后,论文提出了TMDs结构调控在现阶段面临的瓶颈和挑战,包括更为科学系统的结构分类标准、更为全面深入的调控理论机制、更为严谨精确的原位表征手段等,展望了未来TMDs结构调控对基础科学研究和科技应用发展产生的巨大推动作用和社会价值。

图2 TMDs组成、典型本征结构及结构调控分类、方法、机制与应用

据悉,湖北大学电化学与电分析化学团队在王升富教授带领下发展20余年,长期致力于电分析化学与纳米材料生物传感研究,在Advanced Functional Materials、ACS Nano、Chemical Science、Analytical Chemistry、Chemical Engineering Journal、Biosensors & Bioelectronics等国际知名期刊发表高水平论文200余篇,他引5000余次。团队至今共承担国家自然科学基金20项(面上15项,青年5项)、中国博士后科学基金2项、省部级项目20余项。2022年,王升富教授入选美国斯坦福大学发布年度全球前2%顶尖科学家榜单“终身科学影响力排行榜”。

Chemical Society Reviews创刊于1972年,由英国皇家化学学会(Royal Society of Chemistry)出版。该期刊专门发表与化学、能源及相关学科的高级评论文章,属于一级学科顶级期刊,是化学、化工、能源以及材料学科领域公认的最具影响力和权威性的世界三大综述性学术期刊之一,所刊发的学术论文对相关领域的发展具有重要引领和指导作用。

论文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/CS/D1CS01016F

(审稿:张修华)


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