RU2812405C1 - Способ лазерно-индуцированной модификации химического состава наночастиц дисульфида молибдена - Google Patents
Способ лазерно-индуцированной модификации химического состава наночастиц дисульфида молибдена Download PDFInfo
- Publication number
- RU2812405C1 RU2812405C1 RU2023102781A RU2023102781A RU2812405C1 RU 2812405 C1 RU2812405 C1 RU 2812405C1 RU 2023102781 A RU2023102781 A RU 2023102781A RU 2023102781 A RU2023102781 A RU 2023102781A RU 2812405 C1 RU2812405 C1 RU 2812405C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- laser
- nanoparticles
- mos
- fragmentation
- chemical composition
- Prior art date
Links
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 10
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical group S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 title claims abstract 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 title claims abstract 3
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 abstract description 18
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 abstract description 18
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 abstract description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 5
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 229910052961 molybdenite Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 abstract description 3
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 2
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Chemical compound O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 4
- 229910003185 MoSx Inorganic materials 0.000 abstract 2
- -1 MoS2 compound Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 abstract 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 150000003624 transition metals Chemical group 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002665 PbTe Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 3
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 3
- 239000002135 nanosheet Substances 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- OCGWQDWYSQAFTO-UHFFFAOYSA-N tellanylidenelead Chemical compound [Pb]=[Te] OCGWQDWYSQAFTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- ROUIDRHELGULJS-UHFFFAOYSA-N bis(selanylidene)tungsten Chemical compound [Se]=[W]=[Se] ROUIDRHELGULJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000002120 nanofilm Substances 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004093 laser heating Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000004660 morphological change Effects 0.000 description 1
- 230000000771 oncological effect Effects 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000007539 photo-oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- ITRNXVSDJBHYNJ-UHFFFAOYSA-N tungsten disulfide Chemical compound S=[W]=S ITRNXVSDJBHYNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Предполагаемое изобретение относится к способу лазерно-индуцированной модификации химического состава наночастиц дихалькогенидов переходных металлов в процессе их фемтосекундной лазерной абляции/фрагментации. Технически, формирование новой фазы субоксида молибдена MoSxO3-x и оксида молибдена MoO3 в процессе лазерной абляции/фрагментации возможно путем замещения в соединении MoS2 серы кислородом, который выделяется из растворителя и распределяется в объеме наночастицы в процессе ее формирования при воздействии фемтосекундными лазерными импульсами на раствор. Технический результат - получение наночастиц субоксидов молибдена MoSxO3-x и оксида молибдена MoO3 с контролируемым размером и химическим составом в процессе фемтосекундной лазерной абляции/фрагментации исходной мишени дисульфида молибдена 2H-MoS2 в этаноле. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области управления химическим составом наночастиц дисульфида молибдена заданного размера, получаемых в процессе лазерной абляции/фрагментации, и может быть использовано для лечения онкологических заболеваний методом локального прогрева, а также при создании катализаторов, используемых в реакциях выделения водорода.
Известен метод получения растворов наночастиц в процессе импульсной лазерной абляции в жидкостях [S. Barcikowski, A. Hahn, A. V. Kabashin, B. N. Chichkov, Properties of nanoparticles generated during femtosecond laser machining in air and water, Applied Physics A, 2007, Vol. 87, P. 47-55]. Способ основан на фокусировке лазерного луча на поверхность металлической мишени в жидкости с последующим формированием наночастиц из материала мишени. Для повышения эффективности использовали высокую частоту следования оптических импульсов [«Production of nanoparticles with high repetition rate ultrashort pulsed laser ablation in liquids», патент США WO2010/087869, IMRA America, Inc., 1044 Woodridge Ave. Ann Arbor, MI 48105 (USA), дата приоритета 30.01.2009], дополнительное перемешивание слоев жидкости и движение самого лазерного луча, чтобы избежать перегрева, агрегации и коагуляцию наночастиц. В методе [«Устройство для получения коллоидного раствора наночастиц оксида цинка в чистых растворителях методом лазерной абляции», патент РФ № RU 153457, Лапин Иван Николаевич, дата приоритета 27.03.2015] также использовали магнитную мешалку для обеспечения непрерывного перемешивания раствора. В развитие методов, позже использовались группы сверхкоротких лазерных импульсов для лучшего контроля размера частиц и повышения эффективности производства [«Nanoparticle production in liquid with multiple-pulse ultrafast laser ablation», патент США US8858676B2, IMRA America, Inc., 1044 Woodridge Ave. Ann Arbor, MI 48105 (USA), дата приоритета 10.02.2010].
Известно о возможности вторичного лазерного воздействия на дисперсный раствор наночастиц, которое приводит к фрагментации и уменьшению их размера. Выделяют два основных процесса, которые происходят и конкурируют друг с другом во время лазерной фрагментации: это фототермическое испарение и кулоновский взрыв [S. Hashimoto, D. Werner, T. Uwada, Studies on the interaction of pulsed lasers with plasmonic gold nanoparticles toward light manipulation, heat management, and nanofabrication, J. Photochem. Photobiol. C: Photochem. Rev., 2007, Vol. 13(1), P. 28-54]. Полагают, что фрагментация фемтосекундными импульсами приводит к кулоновскому взрыву. При этом, фрагментация наносекундными импульсами приводит к фототермическому испарению. На практике оба эти процесса могут идти параллельно при любой длительности импульса, но с разной эффективностью. Используя такой подход, были синтезированы наночастицы PbTe методом импульсной лазерной фрагментации микронных порошков PbTe в дистиллированной воде с помощью Nd:YAG-лазера. Исследовано влияние различных экспериментальных параметров (длины волны, продолжительности обработки и выходной энергии) на выход фрагментации, размер и кристаллографическую структуру образующихся наночастиц [C. Chubilleau, B. Lenoir, S. Migot, A. Dauscher, Laser fragmentation in liquid medium: A new way for the synthesis of PbTe nanoparticles, Journal of Colloid and Interface Science, 2011, Vol. 357(1), P. 13-17]. Также известен способ фрагментации микро- и наночастиц, включающий лазерное облучение жидкостной дисперсии частиц, отличающийся тем, что дисперсионный раствор прокачивается через тонкое сопло при помощи циркуляционного насоса из резервного объема, и при выходе из тонкого сопла на него фокусируется лазерное излучение при помощи фокусирующей линзы [«Способ лазерной фрагментации микро- и наночастиц в протоке и устройство для его осуществления», патент РФ № RU 2569277, Общество с ограниченной ответственностью «Энергомаштехника» (ООО «ЭМТ») (RU), дата приоритета 20.12.2013]. Используя данный способ, могут быть фрагментированы микро- и наночастицы металлов (например, золото, медь, латунь, бронза, железо, титан, алюминий), полупроводников (например, кремний) или диэлектриков (например, стекла).
Недостатками данных способов является то, что лазерные абляция и фрагментация, в основном, приводят к размерным и морфологическим изменениям наночастиц в растворе без модификации их химических свойств. Причем, сильное лазерное воздействие может приводить к изменениям в самом растворителе, формировать в нем реакционную среду. Однако, представленные методы использовались для получения плазмонных наночастиц из металлов либо поддерживающих резонансы Ми наночастиц из изотропных диэлектриков. Поэтому роль растворителя слабо влияла на химический состав формируемых наночастиц, приводя, в основном, к изменению их поверхностных свойств.
Новые возможности известных методов лазерных абляции и фрагментации возникают при их применении к мишеням из ван-дер-ваальсовых материалов. Их отличительной особенностью является слоистая структура, при которой атомы каждого слоя связаны сильными ковалентными связями, при этом отдельные слои связаны слабыми ван-дер-ваальсовыми силами. Такая особенность используется, в частности, для внедрения инородных атомов в межслойное пространство с использованием, например, техники электрохимической интеркаляции Li в MoS2 нанопленки [H. Wang, Z. Lu, S. Xu, D. Kong, J. J. Cha, G. Zheng, P.-C. Hsu, K. Yan, D. Bradshaw, F. B. Prinz and Y. Cui, Electrochemical tuning of vertically aligned MoS2 nanofilms and its application in improving hydrogen evolution reaction, PNAS, 2013, Vol. 110(49), P. 19701-19706]. Известно об успешном изготовлении методом интеркаляции электродов для высокопроизводительных систем накопления энергии [«Intercalation electrode constructed by ion pre-embedding two-dimensional layered material and preparation method and application thereof», патент Китая CN109216648B, Институт исследования металлов Китайской академии наук, Вэньхуа-роуд, 72, Шэньян, 110016, Китай; Северо-Восточный университет, Вэньхуа-роуд, 3-11, Шэньян, 110819, (Китай), дата приоритета 21.08.2018].
Известен метод внедрения атомов кислорода в структуру материала дисульфида молибдена [J. Xie, J. Zhang, S. Li, F. Grote, X. Zhang, H. Zhang, R. Wang, Y. Lei, B.Pan, Y. Xie, Controllable Disorder Engineering in Oxygen-Incorporated MoS2 Ultrathin Nanosheets for Efficient Hydrogen Evolution, J. Am. Chem. Soc., 2013, Vol. 135(47), P. 17881-17888] для улучшения электрокаталитической активности. В работе [J. C. Kotsakidis, Q. Zhang, A. L. Vázquez de Parga, M. Currie, K. Helmerson, D. K. Gaskill, M Fuhrer, Oxidation of Monolayer WS2 in Ambient is a Photoinduced Process, Nano Lett., 2019, Vol. 19, P. 5205] сообщается о фотоокислении дисульфида вольфрама в окружающей среде. Также известно о возможности эффективного лазерного окисления многослойных нанолистов диселенида вольфрама. При этом локальный лазерный нагрев и слоистая структура материала обеспечивали развитие окислительных процессов во всем объеме материала [C. Tan, Y. Liu, H. Chou, J.-S. Kim, D. Wu, D. Akinwande, K. Lai, Laser-assisted oxidation of multi-layer tungsten diselenide nanosheets, Appl. Phys. Lett., 2016, Vol. 108, P. 083112].
Наиболее близким к предлагаемому является способ лазерных абляции и фрагментации мишеней дисульфида молибдена в растворителе с получением раствора сферических наночастиц дисульфида молибдена с размером 5-250 нм и поликристаллической структурой материала [G. I. Tselikov, G. A. Ermolaev, A. A. Popov, G. V. Tikhonowski, D. A. Panova, A. S. Taradin, A. A. Vyshnevyy, A. V. Syuy, S. M. Klimentov, S. M. Novikov, A. B. Evlyukhin, A. V. Kabashin, A. V. Arsenin, K. S. Novoselov, V. S. Volkov, Transition metal dichalcogenide nanospheres for high-refractive-index nanophotonics and biomedical theranostics, PNAS, 2022, Vol. 119(39), P. e2208830119].
Задача, решаемая изобретением - обеспечение дополнительного преобразования химического состава дисульфида молибдена в процессе формирования наночастиц заданного размера и морфологии известными методами лазерной абляции/фрагментации в жидкости.
Предлагаемая задача решается тем, что в способе лазерно-индуцированной модификации химического состава наночастиц дисульфида молибдена в процессе их фемтосекундной лазерной абляции/фрагментации, включающем формирование сферических наночастиц дисульфида молибдена, отличающимся настройками мощности и времени воздействия лазерного излучения на раствор, возникает возможность осуществить химические преобразования исходного материала при его взаимодействии с растворителем, что приводит к последовательному формированию сферических наночастиц субоксида молибдена MoSxO3-x и оксида молибдена MoO3, процесс развития которого можно отобразить временной зависимостью атомного процентного содержания химических элементов (Фиг.1), полученной на основе использования энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDX) поэлементного состава отдельных наночастиц с наиболее вероятными размерами, вычисленными на основе динамического светорассеяния (ДРС) и анализа статистики полученных просвечивающей электронной микроскопией (ПЭМ) изображений растворов, синтезированных в двухэтапной схеме лазерной абляции/фрагментации при начальном облучении в течение 5 минут объемного 2H-MoS2 кристалла в кювете с 5 мл этанола и последующей фрагментацией различной длительности полученного раствора посредством фемтосекундных лазерных импульсов.
Технически, формирование новой фазы субоксида молибдена MoSxO3-x и оксида молибдена MoO3 в процессе лазерной абляции/фрагментации возможно путем замещения в соединении MoS2 серы кислородом, который выделяется из растворителя и распределяется в объеме наночастицы в процессе ее формирования при воздействии фемтосекундными лазерными импульсами на раствор. Процесс лазерно-индуцированного преобразования химического состава наночастиц в растворе косвенно подтверждается анализом спектров оптического поглощения полученных коллоидных растворов, которые измерялись с помощью спектрофотометра в диапазоне длин волн от 400 до 1100 нм (Фиг.2). Анализ спектров поглощения раствора сразу после абляции показал наличие одиночного пика поглощения в области 550 нм, который был теоретически объяснен возбуждением ярких резонансов Ми в высокорефрактивных MoS2 наночастицах. С увеличением времени фрагментации, диагностировалось появление трех дополнительных пиков поглощения на длинах волн 662 нм, 765 нм, и 841 нм, которые при помощи анализа растворов методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS) были объяснены появлением дефектных уровней в запрещенной зоне для субоксида MoSxO3-x.
Пример
реализации
способа
Для лазерно-индуцированного химического преобразования наночастиц использовали фемтосекундную Yb:KGW лазерную систему (Авеста, Россия): длина волны излучения 1030 нм, максимальная энергия в импульсе 150 мкДж, длительность импульса 280 фс и частота следования импульсов 10 кГц. В качестве мишени использовали синтетически выращенный объемный кристалл MoS2, помещённый в кювету, которую заполняли 5 мл этанола. Область обработки представляла собой квадрат со стороной 5 мм, сканирование лазерным лучом по поверхности мишени осуществляли с помощью двухосной системы дефлекции (X-Y гальваносканаторной системы) RLA-1504 (RAYLASE GmbH, Weßling, Germany), выбирали плотность заливки треков сканирования 20 линий/мм, скорость сканирования 100 мм/c. Лазерный луч фокусировали с помощью F-Theta объектива с рабочим расстоянием 200 мм, диаметр пучка в перетяжке составлял 50 мкм. При осуществлении лазерно-индуцированных химических преобразований энергию в импульсе устанавливали на уровне 100 мкДж (плотность потока энергии 5.095 Дж/см2, частота следования импульсов 10 кГц). Требуемый уровень энергии устанавливали с помощью поляризационного аттенюатора, который представляет собой комбинацию полуволновой пластинки и поляризационного светоделителя. Процесс начальной лазерной абляции занимал 5 минут, количество проходов 60, далее получившийся коллоидный раствор переливали в полистироловую пробирку, на дне которой располагался магнитный якорь. Пробирку с коллоидным раствором устанавливали на магнитную мешалку и фиксировали скорость вращения магнитного якоря 400 об/мин для перемешивания раствора во время лазерного воздействия. Лазерный луч фокусировали в объем коллоидного раствора на 10 мм ниже границы раздела воздух/жидкость. Лазерно-индуцированные химические преобразования осуществляли при комнатной температуре с длительностью от 10 до 60 минут с шагом в 10 минут. В результате, были получены растворы наночастиц сферической формы с диаметром 10-200 нм, химический состав которых варьировался от изначального материала MoS2, проходил через промежуточную фазу MoSxO3-x и до конечного материала оксида MoO3.
Краткое
описание
чертежей
На фиг. 1 изображена временная зависимость атомного процентного содержания химических элементов в одиночных наночастицах, восстановленная с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии растворов. Анализ выполнен для наночастиц с наиболее распространенными размерами в каждом из растворов, полученных с помощью абляции исходной мишени и последующей фрагментации различной длительности.
На фиг. 2 изображены: (а) Спектры оптического поглощения и (б) Спектры рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS) валентной зоны для раствора после лазерной абляции кристалла MoS2 (черная кривая) и последующей лазерной фрагментации в течение 30 минут (красная кривая) в этаноле.
Claims (1)
- Способ лазерно-индуцированной модификации химического состава наночастиц дисульфида молибдена, включающий начальное облучение фемтосекундным лазерным излучением в течение 5 минут объемного 2H-MoS2 кристалла в кювете с 5 мл этанола, для формирования сферических наночастиц дисульфида молибдена, далее осуществляют лазерно-индуцированное химическое преобразование полученного коллоидного раствора, в процессе перемешивания магнитной мешалкой, путем воздействия фемтосекундного лазерного излучения с импульсами длительностью 280 фс, частотой следования импульсов 10кГц и энергией 100 мкДж с временем воздействия на раствор от 10 до 60 минут с шагом 10 минут.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2812405C1 true RU2812405C1 (ru) | 2024-01-30 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2720181C1 (ru) * | 2016-07-13 | 2020-04-27 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Способ получения наночастиц дисульфида молибдена на носителе из диоксида титана |
| RU2744089C1 (ru) * | 2019-10-15 | 2021-03-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Метод получения стабилизированных линейных цепочек углерода в жидкости |
| RU2767917C1 (ru) * | 2021-10-19 | 2022-03-22 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Способ получения наночастиц диоксида молибдена |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2720181C1 (ru) * | 2016-07-13 | 2020-04-27 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Способ получения наночастиц дисульфида молибдена на носителе из диоксида титана |
| RU2744089C1 (ru) * | 2019-10-15 | 2021-03-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Метод получения стабилизированных линейных цепочек углерода в жидкости |
| RU2767917C1 (ru) * | 2021-10-19 | 2022-03-22 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Способ получения наночастиц диоксида молибдена |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ye F. et al. Synthesis of two-dimensional plasmonic molybdenum oxide nanomaterials by femtosecond laser irradiation //Chemistry of Materials. - 2021. - Т. 33. - N. 12. - С. 4510-4521. Austin D. et al. Laser writing of electronic circuitry in thin film molybdenum disulfide: A transformative manufacturing approach //Materials Today. - 2021. - Т. 43. - С. 17-26. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rashid et al. | Study of optical and morphological properties for Au-ZnO nanocomposite prepared by Laser ablation in liquid | |
| Honda et al. | ZnO nanorods prepared via ablation of Zn with millisecond laser in liquid media | |
| Liu et al. | Localized surface plasmon resonance of Cu nanoparticles by laser ablation in liquid media | |
| Zeng et al. | Nanomaterials via laser ablation/irradiation in liquid: a review | |
| CN102292159B (zh) | 在液体中用高重复频率超短脉冲激光烧蚀产生纳米颗粒 | |
| Besner et al. | Two-step femtosecond laser ablation-based method for the synthesis of stable and ultra-pure gold nanoparticles in water | |
| Guillén et al. | Structure and morphologies of ZnO nanoparticles synthesized by pulsed laser ablation in liquid: Effects of temperature and energy fluence | |
| JP4943851B2 (ja) | 金属微粒子の製造方法 | |
| Compagnini et al. | Laser synthesis of Au/Ag colloidal nano-alloys: Optical properties, structure and composition | |
| Schwenke et al. | Influence of processing time on nanoparticle generation during picosecond-pulsed fundamental and second harmonic laser ablation of metals in tetrahydrofuran | |
| Zavestovskaya | Laser nanostructuring of materials surfaces | |
| JP5589168B2 (ja) | 金ナノ粒子およびその分散液、金ナノ粒子の製造方法、ナノ粒子製造システム | |
| Zamora-Romero et al. | Synthesis of molybdenum oxide nanoparticles by nanosecond laser ablation | |
| Mendivil et al. | Synthesis and properties of palladium nanoparticles by pulsed laser ablation in liquid | |
| Al-Azawi et al. | Gold nanoparticles synthesized by laser ablation in deionized water | |
| Doñate-Buendía et al. | Pulsed laser ablation in liquids for the production of gold nanoparticles and carbon quantum dots: From plasmonic to fluorescence and cell labelling | |
| Musaev et al. | Influence of the liquid environment on the products formed from the laser ablation of tin | |
| Boutinguiza et al. | Synthesis and characterization of Pd nanoparticles by laser ablation in water using nanosecond laser | |
| Boutinguiza et al. | Palladium nanoparticles produced by CW and pulsed laser ablation in water | |
| RU2812405C1 (ru) | Способ лазерно-индуцированной модификации химического состава наночастиц дисульфида молибдена | |
| Li et al. | Preparation of twin graphene quantum dots through the electric-field-assisted femtosecond laser ablation of graphene dispersions | |
| Kawai et al. | Bimetallic nanoparticle generation from Au− TiO2 film by pulsed laser ablation in an aqueous medium | |
| Moniri et al. | Au-Pt alloy nanoparticles obtained by nanosecond laser irradiation of gold and platinum bulk targets in an ethylene glycol solution | |
| Mendivil et al. | Transmission electron microscopic studies on noble metal nanoparticles synthesized by pulsed laser ablation in liquid | |
| Patra et al. | Comparative study on Cu, Al and Cu-Al alloy nanoparticles synthesized through underwater laser ablation technique |