Nanostructure morphologies of transition metal dichalcogenides (TMDs) are gaining much interest owing to their catalytic, sensing, and energy storage capabilities. Here, we report the synthesis of highly dense MoO2/MoS2 core-shell nanoparticles, a new form of TMD nanostructure, via chemical vapor deposition using new growth geometry where a thin film of MoO3 was used as a source substrate for Mo as opposed to using MoO3 powder used in conventional studies. To grow the MoO2/MoS2 core-shell nanoparticles, we precisely control the carrier gas flow rate and sulfur vapor introduction time with respect to the melting of a MoO3 thin film used for Mo precursor. Scanning electron microscope image shows dense coverage of nanoparticles of 50-120 nm in size. The transmission electron microscopy image shows that the nanoparticles consist of crystalline MoO2 core covered with a few layer MoS2 shell. Raman and energy dispersive spectroscopy characterizations further confirm the chemical composition of the nanoparticle containing MoO2 and MoS2.We discuss the growth conditions under which the nanoparticles grow and elucidate its growth mechanism. We also discuss how a small but controllable changes in growth condition could lead to other highly dense growth of vertical/lateral MoO2/MoS2 plates in both source and growth substrates due to the unique growth geometry used in this study.

中文翻译：

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通过化学气相沉积合成高密度 MoO2/MoS2 核壳纳米粒子

过渡金属二硫属元素化物 (TMD) 的纳米结构形态由于其催化、传感和能量存储能力而备受关注。在这里，我们报告了高密度 MoO2/MoS2 核壳纳米粒子的合成，一种新形式的 TMD 纳米结构，通过化学气相沉积使用新的生长几何形状，其中使用 MoO3 薄膜作为 Mo 的源基板，而不是使用常规研究中使用的 MoO3 粉末。为了生长 MoO2/MoS2 核壳纳米粒子，我们精确控制了载气流速和硫蒸气引入时间，这与用于 Mo 前驱体的 MoO3 薄膜的熔化有关。扫描电子显微镜图像显示了 50-120 nm 大小的纳米粒子的密集覆盖。透射电子显微镜图像显示纳米颗粒由覆盖有几层 MoS2 壳的结晶 MoO2 核组成。拉曼光谱和能量色散光谱表征进一步证实了含有 MoO2 和 MoS2 的纳米颗粒的化学成分。我们讨论了纳米颗粒生长的生长条件并阐明了其生长机制。我们还讨论了由于本研究中使用的独特生长几何形状，生长条件的微小但可控的变化如何导致源和生长基质中垂直/横向 MoO2/MoS2 板的其他高密度生长。我们讨论纳米颗粒生长的生长条件并阐明其生长机制。我们还讨论了由于本研究中使用的独特生长几何形状，生长条件的微小但可控的变化如何导致源和生长基质中垂直/横向 MoO2/MoS2 板的其他高密度生长。我们讨论纳米颗粒生长的生长条件并阐明其生长机制。我们还讨论了由于本研究中使用的独特生长几何形状，生长条件的微小但可控的变化如何导致源和生长基质中垂直/横向 MoO2/MoS2 板的其他高密度生长。