近日，我院张颖副教授与有机电子与信息显示国家重点实验室汪联辉教授、新加坡国立大学黄志伟教授及南京工业大学李海教授等开展科研合作，在二维过渡金属二硫化物相调控及其表面增强拉曼散射（SERS）应用领域取得最新研究进展。相关成果以“Phase-Engineered Transition Metal Dichalcogenides for Highly Efficient Surface-Enhanced Raman Scattering”为题发表在国际知名学术期刊Nano Letters（《纳米快报》）上。我校为论文第一通讯单位，汪联辉教授、黄志伟教授、王镇海及李海教授为共同通讯作者，我院张颖副教授和香港城市大学史振宇博士为论文的共同第一作者，香港城市大学张华教授对本论文给予了大力支持。
二维过渡金属二硫化物（TMDs）具有独特的物理化学性质，如良好的原子均匀性、化学稳定性和生物相容性等，其作为新一代SERS基底研究吸引了广泛的关注。但传统的半导体相TMDs由于电荷转移速率低，极大地影响其在SERS方面的应用。针对这一难题，该工作利用纳米材料相工程（PEN）技术对二维过渡金属二硫化物WS2和MoS2的结晶相进行调控，制备具有高纯度扭曲八面体相的WS2和MoS2（1T′-WS2和1T′-MoS2），并研究了半导体相（2H）与半金属相（1T′）对其SERS性能的影响。与2H-WS2和2H-MoS2相比较，单层的1T′-WS2和1T′-MoS2展现了更加优异的SERS性能，对分析物R6G分子的检出限分别达到8.28 ×10–12M和8.57 ×10–11 M, 拉曼增强因子分别为4.6×108和3.9×107。第一性原理密度泛函理论证明，单层的1T′-WS2和1T′-MoS2的SERS效应主要归因于其与分析物之间高效的光诱导电荷转移。该工作展示的相依赖SERS特性使得通过PEN策略设计和制备新型TMDs基SERS基底成为可能。
二维过渡金属二硫化物相调控及其表面增强拉曼散射应用
该工作得到了国家自然科学基金重点项目，国家自然科学基金面上项目，有机电子与信息显示国家重点实验室主任基金与江苏省青蓝工程人才项目等的资助。
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.4c03924
