Disolfuro di molibdeno (MoS2 ) è un materiale altamente versatile che può funzionare, ad esempio, come sensore di gas o come fotocatalizzatore nella produzione di idrogeno verde. Sebbene la comprensione di un materiale di solito inizi dallo studio della sua forma cristallina, per il MoS2 molti più studi sono stati dedicati ai nanofogli mono e pochi strati.
I pochi studi condotti finora mostrano risultati diversi e irriproducibili per le proprietà elettroniche del MoS2 sfuso in massa. superfici, evidenziando la necessità di uno studio più sistematico.
La Dott.ssa Erika Giangrisostomi e il suo team dell'HZB hanno condotto uno studio sistematico presso la stazione finale LowDosePES della sorgente luminosa BESSY II. Hanno utilizzato la tecnica della spettroscopia fotoelettronica a raggi X per mappare le energie degli elettroni a livello del nucleo su estese aree superficiali di MoS2 campioni. Utilizzando questo metodo, sono stati in grado di monitorare i cambiamenti nelle proprietà elettroniche superficiali dopo la scissione, la ricottura e l'esposizione in situ ad ultra alto vuoto all'idrogeno atomico e molecolare.
I risultati di questo studio indicano due risultati principali. In primo luogo, lo studio rivela inequivocabilmente variazioni considerevoli e instabilità nelle energie degli elettroni per le superfici appena scisse, dimostrando quanto sia facile arrivare a risultati diversi e irriproducibili. In secondo luogo, lo studio mostra che il trattamento con idrogeno atomico a temperatura ambiente è straordinariamente efficace nel neutralizzare la disomogeneità e l'instabilità elettronica della superficie.
Ciò è giustificato dalla capacità degli atomi di idrogeno di accettare o cedere un elettrone e richiede ulteriori caratterizzazioni delle proprietà funzionali del materiale idrogenato. "Ipotizziamo che l'idrogeno atomico aiuti a riorganizzare i posti vacanti di zolfo e l'eccesso di atomi di zolfo producendo una struttura più ordinata", afferma Erika Giangrisostomi.
Questo studio segna un passo fondamentale nello studio del MoS2 . A causa dell'uso estensivo di MoS2 in tutti i tipi di applicazioni, i risultati di questa ricerca hanno il potenziale per raggiungere un vasto pubblico nei campi dell'elettronica, della fotonica, dei sensori e della catalisi.
Lo studio è pubblicato sulla rivista Advanced Materials Interfaces .
Ulteriori informazioni: Erika Giangrisostomi et al, Disomogeneità del MoS2 sfuso e compensazione dei suoi squilibri di carica mediante trattamento con idrogeno a temperatura ambiente, Interfacce di materiali avanzati (2023). DOI:10.1002/admi.202300392
Fornito dall'Associazione Helmholtz dei centri di ricerca tedeschi
