Molybdenum diselenide
مولیبدن دی سلنید ( دو بعدی)
مولیبدن دیسلنید یک ترکیب معدنی با فرمول شیمیایی MoSe۲ و در مجموعه دیکالکوژناید فلزات واسطه قرار دارد. این ماده در دمای اتاق، یک پودری سیاه (خاکستری تیره) با چگالی 6g/ml (در دمای 25 درجه سانتیگراد) و نقطه ذوب 1200 درجه سانتیگراد است. مولیبدن دیسلنید همانند بیشتر دیکالکوژنایدهای فلزات واسطه، یک ساختار لایهای دارد. ساختار کریستالی مولیبدن دیسلنید بهصورت هگزاگونال است که در آن، یکلایه از اتمهای مولیبدن بین دولایه از اتمهای سلنید ساندویچ شده است. در یک لایه از این ماده پیوند کووالانسی قوی بین اتمهای مولیبدن و سلنیدها وجود دارد و لایههای متوالی با نیروهای واندروالسی ضعیف روی هم قرار گرفتهاند. فضای بین لایهای در این ماده 0/646 نانومتر است که بهطور قابلتوجهی عریضتر از گرافیت (0/335 نانومتر) و مولیبدن دیسولفید (0/615 نانومتر) است؛ بنابراین قابلیت ورقه شدن بالاتری نسبت به این دو ماده دارد.
خواص مولیبدن دی سلنید ( دو بعدی)
خواص فیزیکی مولیبدن دی سلنید ( دو بعدی)
نانو صفحات مولیبدن دیسلنید همانند گرافن، تک لایه یا با تعداد لایههای بسیار کم و دوبعدی است که با تغییر از حالت تودهای به یک فیلم تک لایه، خواص آن تغییر میکند. این ماده به علت سایز بزرگتر و هدایت بهتر سلنیوم نسبت به سولفور هدایت الکتریکی بالاتری نسبت به دیسولفید مولیبدن دارد و یکی از بهترین دیکالکوژنایدهای فلزات واسطه به شمار میرود.
افزایش دما و فشار میتواند با كاهش جفتشدگی بین لایهها، مولیبدن دیسلنید را به سمت مواد شبه دوبعدی سوق دهد. زمانی که تعداد لایههای MoSe۲ به یک یا چندلایه کاهش مییابد، گاف انرژی غیرمستقیم آن (1.1eV) به گاف مستقیم (1.55eV) تغییر میکند. مولیبدن دیسلنید تک لایه یکی از مواد نیمرسانای جدید است که به دلیل خواص الکتریکی و نوری ویژهای که دارد در صنعت اپتوالکترونیک و میکروالکترونیک استفاده میشود.
کاربرد مولیبدن دی سلنید ( دو بعدی)
صنعت میکروالکترونیک و اپتوالکترونیک، سنسورها و تحقیقات.
از کاربردهای MoSe2 میتوان به استفاده از آن در ترانزیستورها، آشکارسازهای نوری، لیزرها و خازنها اشاره کرد. به علت ساختار لایهای و طبیعت منحصربهفرد سلنیوم، مولیبدن دیسلنید بهطور گسترده در روانکارها و سیستمهای ذخیره انرژی الکتروشیمی (باتری سدیم-یون و لیتیم- یون) بکار برده میشود.
نمودارهای تعیین خواص مولیبدن دی سلنید ( دو بعدی)
وجود نیروی ضعیف واندروالسی بین لایههای دیسلنید مولیبدن منجر به استفاده از آن در روانکنندههای جامد استفاده شد. همچنین پیشرفت تحقیق در مورد پایداری شیمیایی، منجر به گستردگی تولید روانکننده با دمای زیاد و فشار زیاد شد.
در مقایسه با گرافن، پهنای باند گپ MoSe2 کمی عریضتر است و نقش قابلتوجهی در زمینهی ترانزیستور اثر میدانی دارد.
در سالهای اخیر، تحقیقات بر روی MoSe2 متمرکز بر زمینههای اپتوالکترونیک، HER و باتریها بوده است. گاف نواری MoSe2 میتواند بهواسطهی اعمال میدان الکتریکی خارجی یا کرنش مکانیکی بهبود یابد. با ترکیب میزان گستردهای از انواع جاذب نوری و انعطافپذیری مکانیکی، MoSe2 یکی از مواد ایدهآل برای وسایل اپتوالکترونیک مانند ترانزیستور اثر میدانی، تجهیزات اپتوالکترونیک و دیودهای ساطع کننده نور شده است. MoSe2 نقش مهمی را در واکنشهای کاتالیزوری به علت هزینهی اندک و پایداری بالا دارد.
در سالهای اخیر، MoSe2 و خواص مکانیکی و شیمیایی منحصربهفرد آن و کاربردهای برجستهای که در زمینههای مختلف دارد، بهطور تدریجی به مهمترین موضوع تحقیقاتی در TMDCها تبدیلشده است.
سؤالات متداول
سوالات احتمالی درباره مولیبدن دی سلنید ( دو بعدی)
مولیبدن دیسلنید (MoSe2) یک ترکیب معدنی از مولیبدن و سلنیوم و دارای یک ساختار شبکهای دوبعدی است که لایههای آن توسط برهمکنشهای واندروالس روی هم قرار میگیرند. این ترکیب شبیه معماری معروف گرافیت بوده و بنابراین میتواند از کاربردهای گرافن یا گرافیت تقلید کند. رایجترین شکل MoSe2 به صورت سه لایهای است که در آن مولیبدن بین یونهای سلنیوم قرار گرفته و یون فلزی موجود در این ترکیبات توسط شش Se-2 احاطه شده است.
MoSe2 در زمینه زیر کاربرد دارد:
- فوتوالکتریک
- سیر تکاملی واکنش هیدروژن HER
- باتری
- روانساز
- خازن
- سلولهای خورشیدی
- ترموالکتریک
ساختار MoSe2 شبیه به ساختار MoS2 بوده ولی در مقایسه با MoS2، رسانایی الکتریکی بالاتری از خود نشان میدهد. این دو دیکالکوژنید مولیبدن شباهتهای زیادی دارند و اگرچه MoS2 بر اساس مطالعات بیشماری که صورت گرفته، سابقه طولانی برای کاربردهای مختلف دارد، اما MoSe2 اخیراً در همان دامنه کاربردی، توانایی بیشتری را نشان داده است. به طور کلی، اخیراً سلنیدهای فلزی به عنوان جایگزین مناسبی برای سولفیدهای فلزی معمولی در ذخیره انرژی در نظر گرفته شدهاند. به عنوان مثال، باتریهای لیتیم-سلنیوم در مقایسه با باتریهای معروف لیتیم-گوگرد عملکرد امیدوارکنندهتری نشان دادهاند. در کاربردهای الکتروشیمیایی، رسانایی الکتریکی همراه با هدایت یونی از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از قدیمیترین کاربردهای سیستمهای الکتروشیمیایی MoSe2 در مقایسه با دیگر دیکالکوژنیدها، مربوط به عملکرد برتر آن در سلول های خورشیدی فوتوالکتروشیمیایی(PEC) است.
در سطح بالک، این مواد دارای پهنای باند غیرمستقیم هستند، درحالیکه درسطح تک لایه شکاف باند برای افزایش مییابد.
MoSe2 در مقایسه با گرافن دارای پهنای گپ نسبتا عریضتری میباشد و نقش قابل توجهی در زمینه ترانزیستور اثر میدانی و الکترونهای کم توان دارد.
فر م درخواست نانو مواد
در حال حاضر این ماده در شرکت نانو سنجش یاران محیط، با خلوص بالا بهگونهای تولید میشود که توان دیسپرس شدن در حلالهای آبی و آلی را دارد. بعلاوه با انجام فرآیندهایی امکان تهیه نانو صفحات دوبعدی دیسلنید مولیبدن در این شرکت فراهمشده است.