前沿透视：二维材料 - TMD、石墨烯、2D-MOF

来源：今日新材料

第一篇，Nature Nanotechnology：两步法制备用于超高非线性TMD嵌入式光纤

第一作者：Yonggang Zuo,Wentao Yu,Can Liu

在这篇文章中，作者制备了一种二维材料嵌入式光纤——高度非线性材料MoS2直接生长在SiO2光纤的内壁上。生长通过简单的两步实现，在沿整个光纤壁生长二维材料之前，预先沉积固体前驱体以保证原料均匀，克服固体前体难以有效和均匀地转移到光纤孔中的问题。与单层MoS2的平面氧化硅器件相比，二次谐波（SHG）和三次谐波（THG）的产生能提高约300倍。初步测试表明，这种两步生长法也适用于其他二维材料和光纤结构，并在文章展示了一种全光纤锁模激光器(约6MW输出，约500fs脉冲宽度和约41MHz重复率)通过把嵌入二维材料的光纤作为饱和吸收器，证明了这些嵌入式光纤可用于多种全光纤非线性光学和光电应用。通过色散管理建立了一个脉冲展宽被动锁模光纤激光器, 实现超连续谱的产生。如果激发光和非线性信号之间的相位匹配得到满足，非线性转换效率甚至可以提高到10%，这可以与传统的块体光学晶体相媲美。这将为非线性光学材料的设计开辟一个新的领域，从而激发光纤中多种多样的非线性应用。

第二篇，Narure Materials：六方氮化硼中石墨烯纳米带的手性控制
第一作者：Hui Shan Wang, Lingxiu Chen, Kenan Elibol, Li He

在这篇文章中，作者开发出两步式生长方法，可生长出能嵌入在h-BN中，具有zigzag和armchair边界的亚5nm宽的石墨烯纳米带（GNRs）。通过输运测量，发现ZGNRs的带隙宽度与纳米带的宽度呈反相关，而窄AGNRs的带隙则显示出波动的带隙关系。并且两种具有不同边界结构的GNRs的磁导率也展现出不同的性质。预期在h-BN中侧向生长具有特殊边界结构的GNRs，这种特殊生长模式有助于实现合成复杂的纳米级电路。

第三篇，Nature Nanotechnology：2D MOF材料提升钙钛矿太阳能电池稳定性并减少铅泄漏
第一作者：Shengfan Wu

这篇文章中，对2D共轭的MOF材料进行功能化，并将其作为钙钛矿/阴极界面处的电子萃取层（electron-extraction layer, EEL）制备了太阳能电池器件。该器件的功率转换效率（PCE）高达22.02%, 长期运行稳定性大大提高。在加速测试下（85℃，最大功率点连续光照1000小时），器件仍然能够保持90%以上的初始效率。该功能化的MOF材料形成了不溶于水的复合物封装层，捕获了钙钛矿材料泄漏出的超过80%的Pb2+离子。

文献链接：

（1）DOI：10.1038/s41565-020-0770-x

（2）DOI：10.1038/s41563-020-00806-2

（3）DOI：10.1038/s41565-020-0765-7

文献配图：