二维层状纳米盘的合成、组装、结构转化及应用研究

继石墨烯后，二维层状材料如过渡金属硫化物、氮化硼、黑磷等以其优异的物理化学性质和非凡的应用潜力引起许多人的研究兴趣。纳米盘是一种特殊的二维材料，与超薄纳米片相比，纳米盘继承了二维材料的一些基本特征，同时又具备较小的尺寸/厚度比（尺寸限域效应）和丰富的边缘位点等诸多特点，因而表现出不同于超薄纳米片和超小量子点的独特光学、电子和化学性质，具有广阔的应用前景。

近日，新加坡南洋理工大学张华教授（点击查看介绍）领导的研究团队在材料化学领域权威期刊Advanced Materials 发表了题为Recent Progress in the Preparation, Assembly, Transformation, and Applications of Layer-Structured Nanodisks beyond Graphene 的综述文章，对二维层状纳米盘的研究现状进行了全面总结，并对未来的发展方向和面临的挑战做出深入的思考和前瞻性展望。

该综述系统总结了近年来二维层状纳米盘的研究进展，包括材料的合成、组装、结构转化以及应用研究。首先，该综述从材料合成的角度对层状纳米盘的制备进行了分类和归纳，着重强调了实验条件对纳米盘的厚度和尺寸的影响；接下来该文章对层状纳米盘的可控组装（face-to-face和edge-to-edge）和结构转变（利用其不稳定性转化为其他二维材料）进行了阐述。随后作者以举例的方式介绍了二维纳米盘在电子器件、能源存储与转化、生物医药等领域的一系列应用。文章最后总结了层状纳米盘的发展趋势以及面临的问题，并展望了该领域的发展前景。该综述对从事纳米材料相关领域研究的物理、化学工作者具有十分重要的参考及借鉴意义。论文的第一作者是新加坡南洋理工大学的张晓博士。

近年来，张华教授课题组在二维材料的研究中做出了系统性和前沿性的研究，并取得一系列引领性进展。在二维纳米片制备方面，他们首次采用电化学嵌锂-剥离的方法制备了一系列超薄的二维纳米材料（Angew. Chem. Int. Ed., 2011, 50, 11093; Angew. Chem. Int. Ed., 2012, 51, 9052)，同时利用湿化学合成法制备了一系列过渡金属硫化物纳米片（Nat. Commun., 2012, 3, 1177; Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 53, 5083; Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 53, 8929)。在复合材料方面，他们利用制备的金属硫化物纳米片作为模板，制备出具有特定取向和结构的贵金属纳米结构（Nat. Commun., 2013, 4, 1444）和半导体复合材料（J. Am. Chem. Soc., 2017, 139, 8653; Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 35, 10622; Nat. Chem., 2016, 8, 470; Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 1841; Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 1210）。在应用研究方面，他们制备了基于硫化物纳米片的光电晶体管和场效应晶体管，并研究了二维纳米材料在记忆存储器件、传感、生物检测、能源存储与转换等领域的应用，并取得了一系列的研究进展。基于以上研究成果及重大的国际影响力，作者先后受邀在化学及材料科学领域权威期刊Chemical Reviews、Chemical Society Reviews等期刊撰写综述文章（Chem. Rev., 2017, 117, 6225; Chem. Soc. Rev., 2015, 44, 2713; Chem. Soc. Rev., 2013, 42, 1934）。

该论文作者为：Xiao Zhang, Hongfei Cheng, Hua Zhang

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Recent Progress in the Preparation, Assembly, Transformation, and Applications of Layer-Structured Nanodisks beyond Graphene

Adv. Mater., 2017, 29, 1701704, DOI: 10.1002/adma.201701704

导师介绍

张华，新加坡南洋理工大学材料科学与工程学院终身教授，1992和1995年分别于南京大学获得本科和硕士学位，1998年于北京大学取得博士学位，师从刘忠范院士。1999年，张华加入了比利时鲁汶大学Frans C. De Schryver教授课题组从事博士后研究工作，随后于2001年加入美国西北大学的Chad A. Mirkin教授课题组开展研究工作，2006年7月起就职于新加坡南洋理工大学。目前张华已发表文章420余篇，引用4万余次，H因子95（Thomson Reuters）。

张华

http://www.x-mol.com/university/faculty/39443

课题组主页

https://www.ntu.edu.sg/home/hzhang/