Zweidimensionale Chemie jenseits von Graphen: das aufstrebende Gebiet der Funktionalisierung von Molybdändisulfid und schwarzem Phosphor

Abstract

Der aktuelle Wissensstand über die chemische Funktionalisierung dreier 2D‐Materialien – Graphen, Molybdändisulfid und schwarzer Phosphor – wird zusammengefasst. Diese 2D‐Polymere repräsentieren derzeit ein aufstrebendes Forschungsgebiet an der Schnittstelle zwischen Synthesechemie, Physik und Materialwissenschaften. Die kovalente und die nicht‐kovalente Funktionalisierung von Schichtstrukturen ermöglichen eine systematische Modifizierung ihrer Eigenschaften, z. B. die Verbesserung der Löslichkeit und Prozessierbarkeit, die Vermeidung von Reaggregation oder eine Änderung der Bandlücke. Außer erfolgreichen Funktionalisierungskonzepten werden auch grundlegende Schwierigkeiten angesprochen. Dazu zählen die Unlöslichkeit und Polydispersität der meisten 2D‐Schichtsysteme, die Identifizierung effektiver Strategien zur Bildung einer chemischen Bindung und die Regioselektivität von Additionsreaktionen in einer Basalebene. Im vorliegenden Aufsatz werden die wichtigsten und vielversprechendsten Konzepte zur Bewältigung dieser Probleme vorgestellt.

Low-temperature one-pot synthesis of WS2 nanoflakes as electrocatalyst for hydrogen evolution reaction

“…Transition metal dichalcogenides have aroused widespread attention as the electroactive materials for Li-ion batteries, energy storage and optoelectronic devices because of their intrinsic layered structure, tunable electronic property, corrosion stability and ability to incorporate guest ions [1][2][3][4][5]. In fact, the abundant and low-cost WS 2 , a typical transition metal dichalcogenide, has been discovered as a potential electrocatalyst more than 20 years ago [6,7].…”

2D Transition Metal Dichalcogenides‐Based Composites for Electromagnetic Interference Shielding and Microwave Absorption Applications

“…In comparison to the 2H semiconducting polymorph, the chemically exfoliated 1T MoS 2 phase is significantly more conductive. [62,94,95] In TMDCs like MoS 2 , obtaining the 1T (metallic) phase is more challenging than the 2H (semiconducting) phase. Researchers have developed multiple strategies to induce and maintain the 1T phase in TMDCs, and hydrothermally synthesized 1T-WS 2 and 1T-2H MoS 2 heterostructures are relatively easy to synthesize.…”

From two‐dimensional materials to polymer nanocomposites with emerging multifunctional applications: A critical review

“…While covalent functionalization allows the polymer chains to chemically bond to the surface of the nanofiller, noncovalent functionalization only creates sites where stronger physical interactions are possible, for example, π‐π interactions and hydrogen bonds. [ 186–189 ] For instance, a simultaneous increase in the maximum stress and ductility, resulting in 134% increase in the toughness of PVA, using only 0.5 wt% MoS 2 has been demonstrated after functionalizing it with hydroxyl groups. As a result, hydrogen bonding between the polymer and the nanofiller was boosted, being noticed through significant displacement in the infrared stretching vibrational mode of the PVA hydroxyl groups ( [ 190 ] A similar approach was adopted for developing MoS 2 /Nylon‐6 nanocomposites.…”