通过对MoO2纳米线进行序列硫化获得的对称破缺MoS2纳米管

过渡金属二硫化物（TMD）纳米管是新兴的量子材料，具有独特的对称破缺特性，为能源转换技术提供了显著的潜力。然而，由于对其高温生长机制的理解有限，直接合成晶体MoS2纳米管仍然具有挑战性。在这里，我们提出了一种稳健且可控的策略，用于直接生长具有良好管状形态和高结构均匀性的晶体MoS2纳米管。这种方法具有两个关键创新：首先，通过蒸气-液体-固体（VLS）机制，控制引入氢气将MoO3还原为一维（1D）四方MoO2（空间群I4/m）链；其次，精确的温度分区确保及时注入硫蒸气以完成硫化。中间的MoO2相具有独特的晶体取向，作为纳米管形成的理想模板。碲（Te）作为助熔介质，促进均匀MoO2纳米线的形成，随后将其转化为MoS2纳米管。通过系统调节氢浓度，我们揭示了其在导向产物形态中的关键作用。所得的MoS2纳米管表现出明显的对称破缺和显著的体光伏性能，在1.88 × 104 W cm−2的照射下，达到了510 A cm−2的光响应率。这项工作促进了对纳米管生长的基础理解和对对称工程光电材料的开发。过渡金属二硫化物纳米管具有对称破缺特性，为基础物理研究带来了希望。在这里，作者报告了直接合成晶体MoS2纳米管，表现出强烈的极化和体光伏效应。