Preparación de exfoliadas-Liquid Metal transición Dichalcogenide nanoláminas con Controlled tamaño y grosor: Un Estado del Protocolo de Arte

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Summary

Un protocolo para la exfoliación líquida de materiales estratificados a nanoláminas, se presenta su selección de tamaño y la medida del tamaño mediante técnicas microscópicas y espectroscópicas.

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Backes, C., Hanlon, D., Szydlowska, B. M., Harvey, A., Smith, R. J., Higgins, T. M., Coleman, J. N. Preparation of Liquid-exfoliated Transition Metal Dichalcogenide Nanosheets with Controlled Size and Thickness: A State of the Art Protocol. J. Vis. Exp. (118), e54806, doi:10.3791/54806 (2016).

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Abstract

Introduction

La posibilidad de producir y grafeno proceso, relacionados con cristales de dos dimensiones (2D) en la fase líquida les hace materiales prometedores para una gama cada vez mayor de aplicaciones como materiales compuestos, sensores, en el almacenamiento y conversión de energía y la electrónica (opto) flexibles. 1-6 Para explotar nanomateriales 2D dentro de las aplicaciones de este tipo requerirán tintas funcionales de bajo costo y fiables con tamaño bajo demanda lateral y el espesor de los componentes a nanoescala, así como las propiedades reológicas y morfológicas controladas susceptibles a los procesos de impresión / recubrimiento a escala industrial. 7 En este sentido, la exfoliación fase líquida se ha convertido en una importante técnica de producción que da acceso a una gran cantidad de nanoestructuras en grandes cantidades. 6,8,9 Este método implica la sonicación o cizallamiento de cristales en capas en líquidos. Si el líquido se elige de forma adecuada (es decir, disolventes o tensioactivos adecuados) los nanoláminas serán stabilized contra el reagrupamiento. Numerosas aplicaciones y dispositivos de prueba de principio se han demostrado mediante dichas técnicas. 6 Probablemente el punto más fuerte de esta estrategia es su versatilidad, ya que numerosos cristales matrices en capas pueden ser exfoliadas y se procesan de forma similar, que proporciona acceso a una amplia gama de materiales que se pueden adaptar a la aplicación deseada.

Sin embargo, a pesar de este progreso reciente, la polidispersidad resultante que surge debido a estos métodos de producción en fase líquida (en términos de longitud y espesor nanosheet) todavía presenta un cuello de botella en la realización de dispositivos de alto rendimiento. Esto es principalmente debido a que el desarrollo de nuevas e innovadoras técnicas de selección de tamaño hasta ahora ha requerido nanoláminas longitud y caracterización espesor usando microscopía tedioso estadística (microscopía de fuerza atómica, AFM y / o microscopía electrónica de transmisión, TEM).

A pesar de estos desafíos, sevetécnicas de centrifugación RAL se han reportado para lograr la longitud y la clasificación de espesor. 6,10-13 El escenario más simple es la centrifugación homogénea, donde la dispersión se centrifuga a una aceleración centrífuga dado y se decanta el sobrenadante para el análisis. La velocidad de centrifugación se establece el tamaño de corte, por lo que cuanto mayor sea la velocidad, menor son los nanoláminas en el sobrenadante. Sin embargo, esta técnica adolece de dos inconvenientes principales; En primer lugar, cuando nanoláminas más grandes son para ser seleccionado (es decir, la dispersión se centrifuga a baja velocidad y el sobrenadante se decanta) todos nanoláminas más pequeños también permanecerán en la muestra. En segundo lugar, independientemente de la velocidad de centrifugación, una proporción significativa del material tiende a ser desperdiciado en el sedimento.

Una estrategia alternativa para la selección de tamaño es de gradiente de densidad (o isopıcnico) centrifugación. 11,14 En este caso, la dispersión se inyecta en un tubo de centrífuga de containing un medio de gradiente de densidad. Durante ultracentrifugación (normalmente> 200 000 xg), un gradiente de densidad se forma y las nanoláminas mueva hasta el punto en la centrífuga donde su densidad de flotación (densidad incluyendo el estabilizador y la cáscara disolvente) coincide con la densidad del gradiente. Tenga en cuenta que el nanomaterial también puede moverse hacia arriba durante este proceso (dependiendo de donde se inyectó). De tal manera, los nanoláminas están ordenados de manera efectiva por el espesor en lugar de la masa (en oposición a centrifugación homogénea). Si bien este procedimiento ofrece una oportunidad única para ordenar nanoláminas por el espesor, adolece de inconvenientes notables. Por ejemplo, los rendimientos son muy bajos y en la actualidad no permiten la producción en masa de nanoláminas separadas. Esto se debe en parte a los bajos contenidos de monocapas en dispersiones de valores después de la exfoliación de líquido y, potencialmente, puede ser mejorada mediante la optimización de los procedimientos de exfoliación en el futuro. Además, es típicamente un multi-etapa que consume tiempoproceso de ultracentrifugación que implica múltiples iteraciones para lograr la selección de tamaño eficiente. Además, en el caso de los nanomateriales inorgánicos, que se limita a dispersiones poliméricas estabilizadas para obtener las densidades de flotación requeridos y el medio de gradiente en la dispersión puede interferir con el procesamiento posterior.

Recientemente hemos demostrado que un procedimiento que denominamos líquido cascada de centrifugación (LCC) ofrece una alternativa muy interesante, ya que 13 también detallará en este manuscrito. Este es un procedimiento de múltiples pasos que está extremadamente versátil que permite varias cascadas que ser diseñado de acuerdo con el resultado deseado. Para demostrar este proceso, una cascada estándar es representado en la figura 1 e implica múltiples etapas de centrifugación mediante el cual cada una cuenta con una velocidad mayor que la anterior. Después de cada paso, el sedimento se conserva y el sobrenadante se utiliza entonces en la etapa de procedimiento. Como resultado, cada sedimento contiene nanoláminas en un dadorango de tamaño que han sido "atrapado" entre dos centrifugaciones con diferentes velocidades; el inferior eliminación nanoláminas más grandes en el sedimento anterior, mientras que la velocidad más alta elimina los nanoláminas más pequeños en el sobrenadante. Crítico para LCC, el sedimento resultante se puede volver a dispersar completamente por sonicación suave en el medio respectivo, que en este caso es de sodio acuoso colato H 2 O-SC (en concentraciones tan bajas como SC 0,1 g L -1). El resultado es dispersiones con prácticamente cualquier concentración elegida. Es importante destacar que, prácticamente ningún material se desperdicia en LCC, resultando en la colección de masas relativamente grandes de nanoláminas tamaño seleccionado. Como se muestra aquí, hemos aplicado este procedimiento a una serie de líquidos nanoláminas-exfoliada incluyendo MoS2 y WS 2, así como el gas, el fósforo negro 15 16 y 17 de grafeno en ambos sistemas de disolventes y agentes tensioactivos.

Este procedur centrifugación únicoe permite la selección de tallas eficiente de los líquidos nanoláminas exfoliada y, posteriormente, ha permitido un avance significativo en términos de su tamaño y la determinación del espesor. En particular, a través de este enfoque hemos demostrado previamente que la extinción óptica (absorbancia y) los espectros de los nanoláminas cambian sistemáticamente como función de ambos nanoláminas lateral dimensiones y nanoláminas espesor. A medida que resumimos aquí, esto nos ha permitido vincular el perfil espectral nanosheet (específicamente la relación de intensidad en dos posiciones del espectro de extinción) a la longitud media nanosheet como resultado de los efectos de borde nanosheet. 12,13 Es importante destacar que la misma ecuación se puede usar para cuantificar el tamaño de MoS2 y WS 2. Además, se muestra que la posición A-excitón se desplaza hacia longitudes de onda inferiores como una función de espesor medio nanosheet debido a los efectos de confinamiento. A pesar de que la exfoliación, así como la selección del tamaño y la determinación son en general más bien robarprocedimientos UST, el resultado cuantitativo depende de sutilezas en el protocolo. Sin embargo, especialmente para los recién llegados al campo, es difícil juzgar qué parámetros de proceso son los más relevantes. Esto se reduce al hecho de que las secciones experimentales de los trabajos de investigación sólo proporcionan un protocolo en bruto, sin discutir lo que es de esperar resultados al modificar el procedimiento o dar un racional detrás del protocolo. En esta contribución, tenemos la intención de hacer frente a esto, así como proporcionar una guía detallada y discusión para la producción de líquidos nanoláminas-exfoliada de tamaño controlado y para la determinación precisa del tamaño, ya sea por microscopía o análisis de los espectros de extinción estadística. Estamos convencidos de que esto ayudará a mejorar la reproducibilidad y esperamos que sea una guía útil para otros experimentadores en esta área de investigación.

Figura 1
Figure 1: Representación esquemática de la selección de tamaño por centrifugación en cascada líquido. nanoláminas tamaño seleccionado se recogen en forma de sedimentos. Cada sedimento se recoge o "atrapado" entre dos velocidades de centrifugación (omega) a partir de las velocidades bajas y van a los superiores, paso a paso. El sedimento descartado después de la primera centrifugación contiene cristalitos capas unexfoliated mientras se descartó el sobrenadante después de la última etapa de centrifugación contiene extremadamente pequeñas nanoláminas. dispersiones tamaño seleccionado se preparan por la re-dispersión de los sedimentos recogidos en el mismo medio (solución acuosa de tensioactivo aquí) en volúmenes reducidos. Adaptado con permiso de 13. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Protocol

1. Líquido Exfoliación - Preparación de dispersiones de archivo adecuados

  1. Montar una taza de metal debajo de un sonotrodo en un baño de hielo.
  2. Sumergir 1,6 g del polvo TMD en 80 ml de solución acuosa de tensioactivo colato de sodio (SC) (concentración de colato de sodio, C SC = 6 g L-1) en la taza de metal.
  3. Mueva la punta sónica a la parte inferior de la copa de metal y luego por ~ 1 cm. Envuelva el papel de aluminio alrededor de la sonda sónica para evitar derrames.
  4. Sonicar la mezcla bajo enfriamiento con hielo mediante sonicación con sonda para evitar el calentamiento usando un sólido punta de cabeza plana (procesador 750 W) durante 1 h a 60% de la amplitud (pulso de 6 s en y 2 s OFF).
  5. Centrifugar la dispersión a una velocidad de centrifugación de 2660 xg durante 1,5 h. Descartar el sobrenadante que contiene impurezas y recoger el sedimento en 80 ml de solución de tensioactivo fresca (C SC = 2 g L-1).
    NOTA: Utilice la altura máxima de llenado en los tubos de centrífuga de un máximo de 10 cm. Otherwise, aumentar el tiempo de centrifugación.
  6. Se somete la dispersión a un segundo, ya sonicación usando la punta de cabeza plana sólida para 5 h en 60% de la amplitud (pulso de 6 s en y 2 s apagado) bajo enfriamiento con hielo. Vuelva a colocar el baño de hielo cada 2 h mientras se pausa el tratamiento con ultrasonidos.

2. Selección de tamaño Nanosheet por Liquid Cascade centrifugación

NOTA: Para seleccionar nanoláminas por tamaño, centrifugación en cascada secuencial líquido con el aumento de la aceleración centrífuga se aplica (Figura 1). El siguiente procedimiento se recomienda como la selección de tamaño estándar de la cascada en el caso de TMDS. Para otros materiales, velocidades de centrifugación pueden necesitar ser ajustado.

  1. Retire el polvo unexfoliated por centrifugación a 240 xg (1,5 krpm), 2 h. Desechar el sedimento.
  2. Se centrifuga el sobrenadante a una aceleración centrífuga superior: 425 xg (2 krpm), 2 h. Recoger el sedimento en surfactante fresco en volumen reducido (3-8 ml).
  3. Centrifugar lasobrenadante a aún mayor aceleración centrífuga: 950 xg (3 krpm), 2 h. Recoger el sedimento en surfactante fresco en volumen reducido (3-8 ml).
  4. Repita este procedimiento con las siguientes aceleraciones centrífugas: 1.700 xg (4 krpm), 2.650 xg (5 krpm), 3.500 xg (6 krpm), 5.500 x g (7,5 krpm), y 9.750 xg (10 krpm).

3. Determinación del tamaño y el grosor nanoláminas por Microscopía de Estadística

NOTA: Si las métricas espectroscópicas ya están disponibles, la sección 3 se puede omitir o se reduce, es decir, no se lleva a cabo para cada muestra.

  1. Longitud: microscopía electrónica de transmisión (TEM)
    1. Declaración
      1. Diluir las altas dispersiones de concentración con agua (para reducir la concentración de tensioactivo) de modo que sean de la luz en color. Gota coló sobre una rejilla (por ejemplo, carbono holey, 400 de malla) colocado en una membrana de filtro para absorber el exceso de disolvente.
    2. Imaging
      1. Registro imag múltipleES en diferentes posiciones en la parrilla. Ajuste el campo de visión, dependiendo del tamaño nanosheet. Para un tutorial completo de imágenes TEM, véase la referencia 18.
    3. longitud de análisis estadístico realizado utilizando ImageJ
      1. Abra el software ImageJ, seleccione la imagen TEM relevante a través del menú "archivo" y "abierta" de la imagen. La imagen se abrirá en una nueva ventana.
      2. Haga clic en la pestaña "analizar". Seleccione "escala de ajuste" del menú desplegable. Una nueva ventana se abrirá. Haga clic en "eliminar las escamas", marque "global" y haga clic en "ok".
      3. Seleccione la herramienta "línea". Dibujar un perfil de la línea a lo largo de la longitud de la barra de escala de la imagen TEM.
      4. Haga clic en "Analizar". Seleccione "escala de ajuste" del menú desplegable. Introduzca la longitud de la barra de escala en nm en el cuadro "distancia conocida" y haga clic en "ok".
        NOTA: La distancia de la línea dibujada en la barra de escala se muestra en píxeles. Seleccione la herramienta "línea" y medir la longitud nanosheet dibujando un perfil de la línea del eje más largo de la nanosheet.
      5. Pulse la tecla "Control + M" a la medida. Un nuevo cuadro denominado "Resultados" se abre con la longitud nanosheet que aparece en la columna "longitud".
      6. Repita el paso 3.1.3.6 para todos los nanoláminas depositados individualmente (no agregados unos) en la imagen.
      7. Al abrir una nueva imagen, repita los pasos 3.1.3.3- 3.1.3.7. Contar la longitud de 150 nanoláminas.
        NOTA: Todos los datos de longitud nanosheet se compila en el "resultado" de la ventana y se puede copiar en otros programas para su posterior procesamiento.
  2. Espesor: microscopía de fuerza atómica (AFM)
    1. Diluir la dispersión de manera que son casi transparentes para el ojo humano (que corresponde a la intensidad de extinción de idealmente ~ 0,2 por 1 cm de paso de luz a 400 nm). En el caso de dispersiones de agente tensioactivo, diluir con agua no tensioactivo.
    2. Soltar-echado sobre obleas precalentadas. Para la dispersión a base de agua, calentar la oblea a ~ 170 ° C en un plato caliente y el depósito 10 l por 0,5 x 0,5 cm 2 oblea.
    3. Enjuagar las obleas a fondo con un mínimo de 5 ml de agua y 3 ml de 2-propanol para eliminar tensioactivo residual y otras impurezas.
    4. Escanear y guardar múltiples imágenes a través de la muestra con el AFM en modo de descarga. Para los pequeños nanoláminas utilizar una resolución de 512 líneas por imagen y de imagen máxima tamaños de 2 x 2 m 2. Para las muestras que contienen nanoláminas más grandes, aumentar el campo de visión de hasta 8 x 8 m 2. Utilizar velocidades de exploración en su caso (normalmente 0,4-0,7 Hz). Por otra parte, analizar las zonas de mayor tamaño en una resolución más alta.
    5. La medición de espesores usando Gwyddion Software
      1. Abra el programa y seleccione la imagen de AFM relevante a través de "archivo" y "abierta". La imagen se abrirá en una nueva ventana.
      2. Corregir el fondo usando los datos de nivel "por su plano mediobtraction "" align filas "y" cicatrices horizontales correctas "en la sección" Proceso de Datos "del menú de inicio. Aplicar las correcciones, cambiar el color de la imagen para un mejor contraste con un clic derecho en la leyenda y establecer plano z a cero.
      3. Agrandar la región de elección (si es conveniente). Haga clic en la herramienta "cultivo" en el menú de inicio. Arrastre el cursor sobre la imagen para marcar la región de elección. Pulse el botón "aplicar". Compruebe el "crear nuevo canal" para abrir la región seleccionada en una nueva ventana.
      4. Seleccione "perfiles de extracto" en el menú herramientas. Se abre una nueva ventana.
      5. Dibuje una línea en la nanosheet. Anote el espesor en una mesa. En el caso de nanoláminas no homogéneamente gruesas, promediar el espesor a través de la nanosheet. Tener un cuidado extremo para medir nanoláminas única depositados de forma individual y no agregadas.
      6. Repita 3.2.5.3-3.2.5.5 para todos los nanoláminas en la imagen.
      7. Repita para todos 3.2.5.1-3.2.5.6 imagenregistrada. Número mínimo de 150 nanoláminas.
  3. La conversión de espesor AFM a número de capa
    NOTA: aparente alturas de AFM de nanomateriales exfoliadas líquidos son generalmente sobreestimado debido a la presencia de disolvente residual. Además, las mediciones de la altura exacta de las muestras no homogéneas (como nanomateriales depositadas sobre sustratos), utilizando AFM son generalmente difícil debido a las contribuciones de los efectos tales como las fuerzas capilares y adherencia que dependen de los parámetros del material y de medición. 19,20 Para superar estos problemas y para convertir la aparente espesor AFM medido con el número de capas, se desarrolló un análisis de altura de los escalones procedimiento denominado como se describe en lo siguiente. 12,13,16,21. Pasos 3.3.1-3.3.4 se pueden omitir si se conoce la altura de los escalones.
    1. Abierta, correcta y recortar la imagen AFM como se describe en 3.2 para seleccionar un nanosheet con terrazas claramente discernibles.
    2. Medir la altura a través de lananosheet con la función "extraer" perfil.
      Nota: Los perfiles adecuados muestran pasos discretos como el de la Figura 2B inserción.
      1. Registrar la altura de estos pasos (es decir, la diferencia de altura de una terraza a la siguiente en la nanosheet).
    3. Contar al menos 70 de estos pasos.
    4. Trazar la altura del escalón en orden ascendente (Figura 2C).
      NOTA: Observe que para TTM la altura aparente paso es siempre un múltiplo de ~ 1,9 nm.
    5. Divida el espesor AFM aparente (medida como se describe en la sección 3.2) en un 1,9 nm para obtener el número de capas.
      NOTA: Otros materiales tienen otros factores de conversión altura de los escalones que requieren una calibración diferente.

4. Determinación de MoS2 y WS2 tamaño y grosor Sobre la base de Extinción Spectra

  1. la adquisición de espectros
    1. Diluir las muestras de alta concentración con el respective medio (colato de sodio acuoso aquí, 2 g L -1) para producir extinciones a continuación 2 en todo el rango espectral.
    2. Ajustar los incrementos para la adquisición espectral de 0,5 nm en los ajustes del instrumento o utilizar la velocidad de barrido lento o medio.
    3. Elija los ajustes de "línea de base de resta" en la configuración del instrumento. Colocar la cubeta que contiene la solución de colato de sodio acuoso en el compartimento de la muestra del espectrómetro y ejecutar la medición.
    4. Retire la cubeta con la solución de colato de sodio del espectrómetro y vaciarlo. Llenar en la muestra, colocar la muestra en el compartimiento de muestras del espectrómetro y realizar un análisis de la muestra.
  2. determinación de la longitud de las relaciones de intensidad
    1. Opción 1: lectura de la intensidad en la A-excitón, Ext A (~ 660 nm para MoS2 y 620 nm para WS 2) y el mínimo min Ext local (345 nm para MoS2 y 295 nm para WS 2). Dividirla intensidad en el A-excitón por la intensidad en el mínimo local para obtener la relación de intensidad Ext A / Ext min.
    2. Determinar la longitud media nanosheet, <L> utilizando la ecuación 1.
      Ecuación 1 (Ec. 1)
      donde Ext A / Ext min es la relación de intensidad de la extinción a la A-excitón (Ext A) y el mínimo local (Ext min).
      NOTA: La ecuación es válida tanto para MoS2 y WS2. Sin embargo, su precisión está limitada especialmente para las pequeñas nanoláminas.
    3. Opción 2: Determinar la relación de intensidad del máximo local en la región ultravioleta del espectro, Ext Max-HE (270 nm para MoS2 y 235 nm para WS 2) y el mínimo local, min Ext (345 nm para MoS2 y 295 nm para WS 2)
    4. Determinar la longitud media nanosheet, <L> mediante el uso de la ecuación 2.
      "Ecuación Con Ext max-HE denota la intensidad en el máximo local en alta energía (270 nm para MoS2 y 235 nm para WS 2) y Ext min la intensidad de extinción a la mínima local (345 nm para MoS2 y 295 nm para WS 2 ).
      NOTA: Opción 2 da una medida más precisa del tamaño lateral. Sin embargo, la región de alta energía no puede ser accesible en todos los disolventes / surfactante.
  3. Concentración
    1. Registrar la intensidad de extinción con relación a 1 cm de paso de luz a 345 nm para MoS2 y 235 nm para WS 2, respectivamente.
      NOTA: Dividir la extinción medida registrada por la longitud de trayectoria de la cubeta.
    2. Divida esta intensidad por los coeficientes de extinción de 68 Lg -1 cm -1 a 345 nm de MoS2 y 47 Lg -1 cm -1 a 235 nm para WS 2 para obtener el nanosheet concentración en gL -1.
  4. determinación de espesor de la A-excitón posición
    1. Calcular la segunda derivada del espectro.
      1. Utilizando el análisis de datos y software de gráficos (por ejemplo, OriginPro), seleccione la columna que contiene la intensidad de la extinción. Haga clic en la pestaña "análisis", seleccione "matemáticas" desde el menú desplegable y "diferenciar", "diálogo abierto". Una nueva ventana se abrirá. Establecer el orden derivado de 2 y pulse OK.
    2. Suavizar la segunda derivada promediando Adyacente (~ 10-20 puntos por la ventana en un excitón-región).
      1. Por ejemplo, usando el software de análisis de datos y la representación gráfica, trazar el segundo espectro derivado.
        1. Con la ventana gráfica activa, haga clic en "análisis" y elija "proceso de señales", luego "alisar" y luego "diálogo abierto" del menú desplegable. Una nueva ventana se abrirá.
        2. Escoger4; promediado Adyacente "como suavizar método y establecer los puntos a 20.
        3. Trazar el espectro alisado resultante que se muestra como nuevas columnas. Si el ruido es todavía alto, repetir el alisado.
          NOTA: Por lo general, se requiere alisado espectral para reducir el ruido menos que se utilicen tiempos de alta integración durante la medición. La suavización adecuada es una parte importante del análisis de datos y el método de suavizado apropiado depende del resultado deseado. Este método de suavizado en particular es sólo es ideal para determinar la posición media de los picos. 13
    3. Lectura de la posición del pico de la segunda derivada. Esta es la longitud de onda de la A-excitón, λ A. Por otra parte, llevar a cabo los pasos descritos en 4.4.4-4.4.7.
    4. Convertir el eje x de la longitud de onda de energía utilizando la relación:
      E (eV) = 4.135E-6 * 2.997E8 / λ (nm)
    5. Montar la segunda derivada de la segunda derivada de un Lorentzian.
      NOTA: A Lorentz se puede escribir como
      Ecuación 3 (Ec. 3)
      Donde H es la altura, E '0 es el centro y w es el FWHM. Diferenciación de dos veces con respecto a E da
      Ecuación 4 (Ec. 4)
      1. En el software de análisis de datos y la representación gráfica, seleccione "Herramientas" en el menú principal y seleccione "función constructor apropiado". Una nueva ventana se abrirá.
      2. Seleccione "Crear una nueva función", haga clic en siguiente.
      3. Deje la configuración predeterminada, la función de dar un nombre y haga clic en siguiente.
      4. Ajuste "H, E, W" como parámetros, haga clic en siguiente.
      5. Enter "(-8 * h / w ^ 2) * (1-3 * (2 * (Ex) / w) ^ 2) / (1 + (2 * (Ex) / w) ^ 2) ^ 3" como cuerpo de la función, haga clic en Finalizar.
      6. Parcela sólo la región A-excitón del segundo espectro derivado de la escala de energía.
      7. Con elgráficos ventana activa, haga clic en la pestaña "análisis". Elija "accesorio", "curva de ajuste no lineal", "diálogo abierto" del menú desplegable. Una nueva ventana se abrirá.
      8. Seleccione "definido por el usuario" en la categoría y elegir la función previamente construida en el cuadro de función. En los "parámetros" de la ficha establecer los valores iniciales de W a 0,1, y E a 1,99 para WS 2 y 1,85 para MoS2. Ajuste a presión"
    6. Registrar la energía E '0, que es la energía asociada con la A-excitón, E' A.
    7. Determinar el número de capas de acuerdo con las ecuaciones 5 (MoS2) y 6 (WS 2).
      Ecuación 5 (Ec. 5, MoS2)
      Ecuación 6 (Ec. 6, WS 2)
      con λ A denota la longitud de onda de la A-exciton y E A denota la energía de la A-excitón.

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Representative Results

Liquid centrifugación en cascada (Figura 1) es una técnica poderosa para ordenar nanoláminas líquido exfoliada por tamaño y espesor, como se ilustra en la Figura 2, tanto para MoS2 y WS 2. tamaños y espesores laterales Nanosheet se pueden caracterizar por TEM estadística y AFM, respectivamente. Una imagen AFM típico se muestra en la Figura 2A. El espesor nanosheet aparente se convierte a la capa número utilizando el análisis de altura de los escalones (Figura 2B y C). Estadística microscópico longitud rendimientos de análisis y el número de capa histogramas tal como se presenta en la Figura 2D y E, respectivamente. Este análisis en un amplio número de fracciones producidas a partir de LCC se utiliza para caracterizar el proceso de selección de tamaño. En la Figura 2F y G, la longitud nanosheet y la capa media del número se representa como función de cientoral de aceleración de la LCC. Una tendencia similar se observa para ambos MoS2 y WS2. Para obtener un mejor conocimiento, tanto en la selección de exfoliación y el tamaño, la longitud se traza como función del número de capa nanosheet en la Figura 2H muestra las relaciones bien definidas que confirman que más pequeños, nanoláminas más finas son separadas de las más gruesas, más grandes.

A pesar de que las estadísticas de microscopía son una base importante para caracterizar el proceso de selección de tamaño, que tienen el inconveniente de que son extremadamente mucho tiempo. Alternativamente, los espectros de extinción óptica se puede usar para cuantificar tanto en longitud y grosor. Esto se ilustra en la Figura 3. Figura 3A y C muestran los espectros de extinción óptica de MoS2 (A) y WS 2 (C) con diferentes tamaños nanosheet medias y espesores. Figuras 3B y D muestran la correspondientes segundas derivadas armarios de la región A-excitón de ambos materiales que ilustran los cambios de pico bien definidas de la transición.

Una forma de expresar los cambios espectrales es a través de relaciones de intensidad de los picos espectrales en las posiciones fijas. Si éstos se eligen con cuidado, que pueden estar relacionados con la longitud media nanosheet como se muestra en la Figura 3E, F. Curiosamente, los datos de MoS2 y WS 2 colapsa en la misma curva si se eligen posiciones de los picos correspondientes. Por ejemplo, las intensidades de pico de la A-excitón por encima del mínimo local Ext A / Ext min siguen la misma tendencia para ambos materiales (Figura 3E), así como la relación de intensidad de pico a la alta energía máxima por encima del mínimo local Ext Max- HE / Ext minutos (Figura 3F). Esto significa que el tamaño nanosheet para ambos materiales puede ser cuantitativamente relacionado a la longitud a través de nanosheet m> las mismas ecuaciones (Ec. 1 y 2). Debido a los cambios en la forma espectral, coeficientes de extinción son también depende del tamaño de nanosheet. Esto es más o menos graves dependiendo de la posición espectral. Por ejemplo, como trazada en la figura 3G, el coeficiente de extinción de la A-excitón para ambos materiales es fuertemente dependiente de la longitud. Sin embargo, este no es el caso en 345 nm para MoS2 y 235 nm para WS 2 de manera que el coeficiente de extinción a estas posiciones espectrales se puede utilizar como una medida razonablemente robusto para la concentración nanosheet sobre una amplia gama de tamaños. Además, los espectros de extinción no sólo proporcionan una visión en nanosheet tamaño lateral y la concentración se dispersa, sino también en el espesor nanosheet. El número de capas puede ser cuantitativamente relacionado con la posición / pico de energía de la A-excitón (obtenido a partir de un análisis de la segunda derivada) como representan en la Figura 3H.

"> Figura 2
Figura 2: Tamaño determinación y el resultado de la selección del tamaño de LCC de MoS2 y WS2. A) Imagen de AFM Representante de nanoláminas depositados individualmente en dos dimensiones (arriba) y vista tridimensional (parte inferior). A partir de estas imágenes, longitud nanosheet, L y altura AFM aparente, es decir, el espesor, se determina t. B) La imagen (recuadro) y el perfil de la línea a través de una forma no homogénea nanosheet exfoliada. Pasos asociados con terrazas en la nanosheet están siempre presente. C) alturas de escalón del nanoláminas como en B representan en orden ascendente. Por tanto MoS2 y WS 2, estos son siempre un múltiplo de 1,9 nm. Esto significa una capa tiene un espesor AFM aparente de 1,9 nm. D) Histograma de longitud nanosheet de una muestra representativa de TEM estadística. E) Número de capa, N N se determinó dividiendo el espesor aparente de la altura del escalón de 1,9 nm. F, G) Longitud media de nanosheet <L> (F) y el número de capas <N> (G) representa como una función de RCF central en el LCC. H) Parcela de longitud nanosheet como una función de espesor para el tamaño seleccionado MoS2 y WS 2. Adaptado con permiso de 12,13. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

figura 3
Figura 3: espectros de extinción y tamaño espectroscópicos y métricas de espesor. A, C) los espectros de extinción óptica de LCC separó MoS2 (A) y WS 2 (C B, D) segunda derivadas de la A-excitón se representó frente a la energía de MoS2 (B) y WS 2 (D) después del suavizado la segunda derivada con el promediado adyacente. Las líneas continuas son ajustes a la segunda derivada de una de Lorentz para evaluar las posiciones de pico / energías. E, F) Parcelas de relaciones de intensidad de pico en función de la longitud media nanosheet <L>. Los datos de MoS2 y WS2 cae en la misma curva. Por lo tanto las mismas ecuaciones se pueden utilizar para cuantificar longitud nanosheet. E) Trama de la relación de intensidad de pico a la A-excitón / mínimo local. <L> puede determinarse según la ecuación 1. F) Parcela de la relación de intensidad de pico en el máximo de alta energía mínima y / o local. <L> puede ser determinado de acuerdo con la ecuación 2. G) coeficiente de extinción a difrentes posiciones espectrales como función de la longitud nanosheet. En algunas posiciones espectrales (tales como el A-excitón), coeficientes de extinción son altamente dependientes del tamaño, mientras que en otros (345 nm para MoS2 y 235 nm para WS 2) esto no es el caso. H) Parcela de energías máximas A-excitón (de segundas derivadas) representa gráficamente en función del número de capa <N>. Número de capas se pueden determinar de acuerdo con las ecuaciones 5 y 6. Adaptado con permiso de 12,13. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Discussion

preparación de la muestra

Las muestras descritas aquí son producidas por sonicación punta. procedimientos de exfoliación alternativos pueden ser utilizados, pero dará lugar a diferentes concentraciones, tamaños laterales y grados de exfoliación. amplitudes más altas y más tiempo en pulsos durante el tratamiento con ultrasonidos se debe evitar que se eviten daños del aparato de ultrasonidos. Se obtuvieron resultados similares usando 500 procesadores W. Sin embargo, el tiempo de sonicación y amplitud tiene un impacto en la exfoliación nanosheet y variaciones de este protocolo puede dar lugar a diferentes tamaños y concentraciones nanosheet que aquí se presenta. Hacemos hincapié en que el enfriamiento es crítico durante la sonicación, como calentamiento puede dañar y degradar los nanoláminas y deteriorar las propiedades ópticas resultantes del material obtenido. Mientras mayores concentraciones iniciales del polvo TMD pueden aumentar la concentración nanosheet más allá de la que se obtiene aquí, esto no se produce de forma lineal. Para inclinar-sonicación, el co dispersancentration satura normalmente más allá de las concentraciones iniciales de 30-40 TMD gL -1.

La cascada de selección de tamaño elegido se puede modificar fácilmente para adaptarse a un resultado deseado. Si bien este procedimiento produce específicas nanosheet tamaños y espesores de más de una gama amplia del tamaño de las diferentes fracciones, si están destinados únicamente a los tamaños específicos de las etapas de centrifugación se pueden saltar. Por ejemplo, si se desean nanoláminas de tamaño medio, la muestra puede ser centrifugada a sólo dos diferentes aceleraciones centrífugas y el sedimento vuelve a dispersar. Alternativamente, cascadas más complejos se pueden aplicar para alcanzar el enriquecimiento monocapa (véase 13 para una mayor clarificación). Esta flexibilidad en combinación con la capacidad para redispersar las muestras a altas concentraciones es una ventaja única de LCC sobre otros protocolos de selección de tamaño.

Se recomienda el uso de las alturas de llenado en los viales de centrífuga de <10 cm para este protocolo. Si fil más grandese utilizan alturas ling en los viales, los tiempos de centrifugación deben aumentarse para obtener resultados comparables. El sedimento debe ser siempre forma de bolitas de selección de tamaño eficiente y se decantó el sobrenadante cuidadosamente y completamente. Si el sedimento no es pellet similar, el tiempo de centrifugación necesita ser aumentado. Las temperaturas más altas (también durante la centrifugación) deben ser evitados y las muestras se conservan mejor en el refrigerador para minimizar la degradación del material después de la preparación. Si la centrifugación se lleva a cabo a temperaturas más bajas, la sedimentación es más lenta y tiempos de centrifugación puede requerir ajuste. Diferentes geometrías de rotor de centrífuga y pueden resultar en longitud y grosor desviaciones de los datos representativos se muestran. Sin embargo, a pesar de estas sutilezas, en general, el procedimiento de selección de tamaño es robusto y se puede aplicar a diversos materiales en disolventes, así como agentes tensioactivos. El sobrenadante final después de la centrifugación a altas aceleraciones típicamente se desecha,ya que contiene muy pequeñas (<30 nm) nanoláminas con propiedades únicas dominadas por los bordes. El esquema de selección de tamaño se puede llevar a cabo en cualquier centrífuga de sobremesa (es decir., No se requiere ultracentrífuga oposición a centrifugación en gradiente de densidad). Aquí, todas las centrifugaciones se realizaron a 15 ° C durante 2 h en cada etapa utilizando la centrífuga 220R (véase la Lista de Materiales). Se utilizaron dos rotores diferentes; para velocidades ≤ 3.500 xg, se empleó un rotor de ángulo fijo donde la tasa de centrifugación, f (en krpm) está relacionado con la fuerza centrífuga a través de RCF = 106,4 f 2. En este caso, se utilizaron = 28 viales de vidrio que contienen ~ ml alícuotas de 10 mL de 10 cm de altura de llenado. Para velocidades> 3500 xg, las muestras fueron centrifugadas en 1,5 ml de plástico centrifugó tubos en un rotor de ángulo fijo, donde f está relacionado con la fuerza centrífuga a través de RCF = 97,4 f 2.

Para el análisis de la longitud nanosheet, se recomienda TEMcomo herramienta de análisis debido a la resolución más alta en comparación con la microscopía electrónica de barrido y el mayor rendimiento en comparación con AFM. Por otra parte, AFM también tiene la desventaja de que los tamaños laterales suelen ser sobreestimado debido a la ampliación de la punta y pixelación. Cualquier TEM convencional incluso con voltajes de aceleración de 200 kV se puede utilizar. En este caso, las imágenes se realizó en rejillas de carbono holey (400 mesh). Por muy pequeñas nanoláminas, rejillas película continua puede ser beneficioso, pero no se requiere. A su vez, AFM se recomienda como herramienta de análisis para determinar el número de capa nanosheet. Esto es porque la determinación espesor TEM por recuento de borde puede ser problemático, como nanoláminas se vuelven más delgados hacia el borde, lo que exige que tendrían que ser inspeccionado para determinar el grosor medio de múltiples regiones para cada nanosheet. Esto es mucho menos problemático cuando se utiliza AFM como el espesor medido se promedia fácilmente sobre nanoláminas no homogéneas. Para el análisis AFM es particularmente crítico para evitar la re-aggsegrega- de nanoláminas sobre la oblea durante la evaporación del disolvente. Para evitar esto, se recomienda que la dispersión es en obleas de pre-calentadas fundido de gota. El portador de agua se evapora de inmediato y se forman burbujas, lo que resulta en la deposición más uniforme en comparación con la gota de fundición de obleas a temperatura más baja. Si / SiO2 obleas con la capa de óxido de 200-300 nm se recomiendan como objetos nano-escala se pueden ver con un microscopio zoom óptico / óptica en forma de manchas azules. 22 Esta es una guía útil para asignar las regiones de interés para la imagen. El campo de visión se debe ajustar según el tamaño nanosheet. Para los datos presentados aquí, AFM se llevó a cabo en el escáner 13 micras en el modo de tocar. Tamaños de las imágenes típicas variaron de 2 x 2 m 2 a un máximo de 8 x 8 m 2 para los nanoláminas más grandes a velocidades de exploración de 0,4-0,7 Hz con 512 líneas por imagen. Alternativamente, dependiendo de la AFM específica o un escáner, la exploración de las áreas más grandes a una resolución más alta (por ejemplo, 2 con 1.024 líneas) podría ser conveniente. Una imagen típica se muestra en la Figura 2A, B. tensioactivo residual puede hacer las mediciones de espesor muy tedioso especialmente para muy pequeños nanoláminas que son más difíciles de distinguir de tensioactivo. En este caso, las imágenes de fase pueden proporcionar una guía, ya que normalmente dan un buen contraste entre los diferentes materiales. Si persisten problemas con tensioactivo residual, las obleas pueden ser remojados en agua durante la noche sin pérdida significativa de las nanoláminas sobre la oblea.

En general, contando menos de 150-200 nanoláminas puede ser suficiente para las muestras con un tamaño medio más pequeño, ya que estos tienden a ser menos polidisperso. Si se analiza una dispersión acción seleccionada no de tamaño, se recomienda que al menos 200 nanoláminas deben ser registrados. Si se utilizan disolventes durante todo el procedimiento en lugar de las soluciones de tensioactivo / agua, las dispersiones tienen que ser diluidas con el respectivo disolvente prior para la deposición. Se debe tener cuidado cuando se toman imágenes de no alterar el conteo hacia nanoláminas más grandes, que son más fáciles de discernir. La concentración de las dispersiones depositados es importante como nanoláminas tienden a re-agregado de concentraciones excesivas nanosheet, conduciendo a tamaño incorrecto / determinación del espesor. Los valores atípicos hacia tamaños nanosheet extremas ya sea en el sesgo extremo de lata grande o más pequeña de las estadísticas de manera espectacular. En casos extremos, estos no deben ser incluidos en la determinación de los valores medios. Los histogramas se suelen registrar en forma normal 23 (Figura 2 D, E). Si este no es el caso, el recuento y / o formación de imágenes puede estar sesgada. A partir de estos histogramas y el análisis estadístico, se obtiene la media aritmética de número. Esto normalmente también se relaciona con el valor medio ponderado de la fracción de volumen y por lo tanto una medida válida del lateral tamaño / grosor.

selección del tamaño y la métrica

Ambos significan nanoshota longitud, <L> y el grosor nanosheet, <N> se reducen las tasas de centrifugación se incrementan, es decir, como la dispersión progresa a través de la cascada. Podemos cuantificar estos efectos por el trazado de <L> (de TEM) como una función de la aceleración centrífuga (RCF) asociado con el punto medio de las tasas de centrifugación denotados como RCF central (Figura 2F). La longitud media nanosheet cae como (central RCF) -0.5 tanto para MoS2 y WS2. En las mismas aceleraciones centrífugas centrales, los tamaños laterales de MoS2 son ligeramente mayores que para WS 2 que se atribuye a la menor densidad del material. Del mismo modo, <N> (a partir de las estadísticas de AFM) se representa gráficamente frente RCF central en la figura 2G. Se cae con velocidad de rotación central a través de -0.4 (central RCF). Curiosamente, los datos de MoS2 y WS 2aproximadamente colapsa en la misma curva. Las razones de este comportamiento Actualmente no se conocen y requieren una mayor exploración. En conclusión, nanoláminas más pequeños y delgados se separan de las más grandes y más gruesas, como se ilustra en la figura 2H.

A pesar de que esto puede esperarse de la centrifugación, se nota que esto no está necesariamente relacionada con el proceso de centrifugación solo. Este es también porque encontramos constantemente por un número de materiales exfoliadas por sonicación (MoS2 12, WS 2 13, MoO3 24, fósforo negro 16, el gas 15) que nanoláminas más delgadas tienden a ser más pequeños, mientras que nanoláminas más gruesas tienden a ser más grandes . Un análisis de las dimensiones laterales para nanoláminas de un espesor dado en cada fracción mostró previamente que la longitud media de la nanosheet es aproximadamente constante dentro de una muestra por diferentes grosores. 13 Esto es interesante, ya que implIES que esta centrifugación es un proceso de separación de longitud en primera aproximación. Esto sugiere que no se alcanza el equilibrio en la centrifugación después de los tiempos de centrifugación relativamente cortos de 2 horas en cada paso para que, de nuevo la difusión y la fricción pueden desempeñar un papel destacado. Esto también significa que las diferentes relaciones de longitud de espesor nanosheet pueden ser producidos mediante la modificación de la cascada. 13

El perfil espectral de los espectros de extinción óptica depende en gran medida de nanoláminas dimensiones debido a los bordes y efectos de confinamiento. Aquí utilizamos las fracciones producidas por LCC para investigar el efecto del tamaño y el grosor nanosheet en los espectros de extinción de MoS2 y WS 2. Los espectros de extinción medida en la transmisión estándar contienen contribuciones tanto de la absorbancia y dispersión. 12,25 espectros de absorbancia se puede obtener una medición en el centro de una esfera de integración, donde se recoge toda la luz dispersada. En la resonante régimen, es decir, donde el nanomaterial absorbe la luz, el espectro de dispersión sigue la absorbancia más o menos en forma. Por lo tanto, la información codificada en un espectro de absorbancia se puede obtener a partir de un análisis de los espectros de extinción. 12,13,15-17 En el régimen no resonante (por encima de ~ 700 nm para MoS2 y WS 2), el exponente de dispersión se puede determinar que también está relacionado con el tamaño nanosheet (lateral). Ver referencias 12,13,15-17.

Como se muestra en la Figura 3A y C, los espectros de extinción óptica muestran las transiciones excitónicos característicos, 26 pero varían sistemáticamente con el tamaño nanosheet y espesor. Además de las variaciones en las intensidades relativas en toda las regiones espectrales, se observan los cambios de las transiciones excitónicos. Esto se visualiza mejor desde el segundo espectros derivado en la región de la A-excitón (Figura 3B y D

Los efectos de borde resultan en una dependencia del perfil espectral de la longitud nanosheet. 12 Los cambios en la forma espectral con nanosheet tamaño lateral pueden ser racionalizadas por los bordes que son electrónicamente diferente de las regiones centrales. Por lo tanto, el coeficiente de extinción asociado con el borde nanosheet es diferente de coeficientes de extinción a los planos basales. Esto puede ser cuantificado a través de la relación de las intensidades de extinción a las dos longitudes de onda diferentes. En principio, cualquier relación de intensidad de pico puede estar relacionado con el tamaño nanosheet. Sin embargo, las métricas de tamaño será más fiable cuanto mayor sea la diferencia en la forma espectral en las posiciones dadas. Ejemplos adecuados son relaciones de intensidad en el A-excitón a la de los mínimos locales, Ext A / Ext min (Figura 3E) o en los máximos de alta energía a la de los mínimos locales, Ext Max-HE / Ext min, (figura 3F).

<clase p = "jove_content"> Los datos de las Figuras 3E, F puede ser instalado en la siguiente ecuación 12

Ecuación 7 (Ec. 7)

Donde ε c es el coeficiente de extinción asociado con el plano basal nanosheet, Δ ε = ε E - ε C Donde ε E es el coeficiente de extinción región de borde, y L, x y k son la longitud nanosheet, espesor del borde y el aspecto longitud-anchura relación, respectivamente. Nos encontramos con esta ecuación se ajusta muy bien los datos que nos permite generar funciones relacionadas con la longitud media nanosheet, L para las relaciones de intensidad de los picos de extinción (véanse las ecuaciones 1 y 2). La relación de intensidad Ext A / Ext min es muy útil, ya que también se puede aplicar a sistemas de disolvente, en el que el propio disolvente absorbe light en la región UV. Sin embargo, es menos preciso y se rompe para nanoláminas más pequeñas. Por tanto, se recomienda el uso de la ecuación 2 que implica Ext Max-HE / Ext min cuando la región UV es accesible.

Como resultado de estos efectos de borde, coeficientes de extinción cambian como una función del tamaño nanosheet (Figura 3G) hacer mediciones de concentración precisas de las nanoláminas en la dispersión difícil. Sin embargo, tanto para MoS2 y WS2, hemos sido capaces de identificar posiciones espectrales, donde el coeficiente de extinción es ampliamente invariante con el tamaño nanosheet. Para MoS2, el coeficiente de extinción a 345 nm 345 nm (MoS2) = 68 Lg -1 cm -1) se puede utilizar como coeficiente universal, para determinar la concentración dispersa en un amplio rango de tamaño y WS 2, el coeficiente de extinción a 235 nm 235 nm (WS 2) = 48 Lg -1 cm -1) es ampliamente tamaño invariante.

Además de los efectos de longitud, los espectros de extinción también contiene información sobre espesor medio nanosheet. Éstos dan lugar a desplazamientos de la posición A-excitón (Figura 3H) hacia longitudes de onda más bajas como el espesor nanosheet se reduce. Determinamos la posición del centro de masa del pico A-excitón de las segundas derivadas vincular los cambios en el perfil espectral cuantitativa en el sentido de espesor nanosheet acuerdo con las ecuaciones 5 y 6. Tanto MoS2 y WS 2 sigue una relación logarítmica con la misma pendiente . Atribuimos estos cambios a los cambios en la estructura de bandas con número de capa y los cambios en la constante dieléctrica media alrededor de las unidades TMD con número de capa.

El protocolo describe la exfoliación líquido Estado-of-the-art de los materiales en capas y su selección de tamaño por centrifugación en cascada líquido. MoS2 y WS2 en solución acuosa de tensioactivo son escogidos como sistemas modelo. Sin embargo, puede ser aplicado a otros materiales en capas o sistemas de disolventes. Esta versatilidad es una gran fuerza, ya que hace que una amplia gama de materiales con tamaño razonablemente bien definido disponibles en líquidos. Además, se proporciona una descripción detallada sobre la determinación del tamaño y el grosor lateral precisa mediante microscopía estadística. A pesar de que la microscopía es ampliamente utilizado como una herramienta de análisis, el cuidado extremo se debe tomar para obtener estadísticas precisas y fiables, como una preparación inadecuada de la muestra (por ejemplo, el depósito de muestras de alta concentración) y análisis de imagen inexacta y puede sesgar drásticamente los valores medios estadísticos.

Aunque extremadamente importante, este microscopía estadística es al mismo tiempo un cuello de botella en la toma de muestras de alta calidad de los nanomateriales exfoliadas líquidos accesibles. Esto es simplemente porque el procedimiento es tedioso y consume mucho tiempo. En este manuscrito, También discutimos una alternativa para evitar este problema. El principio se basa en relacionar tamaños y espesores nanosheet cuantitativamente a sus espectros óptico tal como espectros de extinción. Estos varían de manera significativa y sistemáticamente como una función del tamaño. Esto puede ser utilizado para extraer información cuantitativa en tanto en tamaño lateral nanosheet y el grosor de los espectros ópticos. Tales indicadores son extremadamente potentes, ya que, una vez calibrado, que proporcionan el tamaño y la información nanosheet espesor en cuestión de minutos. La ventaja de esto es por lo menos de dos veces. Por un lado, se pueden utilizar para mejorar y comprender tanto la exfoliación y selección de tamaño por otras técnicas que las aplicadas aquí. Por otro lado, ofrecen la oportunidad única para producir muestras con tamaño conocido y espesor fácilmente para permitir el estudio de los efectos del tamaño tanto para los estudios y aplicaciones fundamentales. Además, hay que señalar que las similitudes entre la MoS2 y WS 2métricas son muy alentadores y sugieren que - con este protocolo en cuestión - métricas similares se pueden establecer para otros materiales en capas.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
Sodium cholate hydrate, from ox and/or sheep bile Sigma Aldrich C1254-100G Surfactant used as stabilizer in the form of an aqueous solution (i.e., after dissolving the powder in millipore water)
MoS2 powder Sigma Aldrich 69860-100G Other distributors available, but exfoliation and outcome of size selection can vary
WS2, powder 2 μm Sigma Aldrich 243639-50G Other distributors available, but exfoliation and outcome of size selection can vary
ImageJ Software Developer: National Insitutes of Health 64-bit Java version 2.45 1.6.0_24 Image processing software used for TEM analysis, free download
Gwyddion Software Developer: Czech Metrology Institute 64-bit Java version 2.45 Image processing software used for AFM analysis, free download
Origin Pro Software OriginLab Version 2016 Software used for data analysis such as differntiation and fitting of the extinction spectra
Centrifuge HettichLab Mikro 220R any other benchtop centrifuge is suitable
Rotor 1 Hettich Rotor 1016 for centrifugation <5,000 x g
Rotor 2 Hettich Rotor 1195-A for centrifugation >5,000 x g

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