由于过渡金属二硫属化物(TMDC)材料具有类似石墨烯的层状结构以及可调节的电子和光学特性，人们对它们的兴趣与日俱增。
TMDC的通式为MX2，其中M是IV、V或VI族的过渡金属元素(Ti、Nb、Mo、W等)，X是包括S、Se和Te的硫族元素。
M平面被两个X平面夹在中间形成层状结构，相邻层通过范德华力堆叠形成块状材料。
TMDC材料通常具有基于堆叠顺序和金属原子配位的多个相。
稳定的 2H 相具有六方对称性，而亚稳态的 1T 相具有四方对称性。
在TMDC材料中，MoS2、WS2、MoSe2和WSe2是研究最广泛的材料之一。
它们是稳定 2H 相的半导体，其能带结构从块体材料或多层纳米片的间接带隙变为单层纳米片的直接带隙，而亚稳态 1T 相则表现出金属电子特性。
基于不同层数和相的可调谐能带结构导致可调谐的电子和光学特性，使得TMDC广泛应用于半导体器件、催化剂、电池和太阳能电池等。
来自加拿大滑铁卢大学的学者通过飞秒激光烧蚀异丙醇中的MoSe2 粉末，在不同的激光功率和烧蚀时间下制备了MoSe22H/1T杂化纳米粒子，并研究了其形成机制和光热转换效率(PTCE)。
观察到两种类型的球形纳米粒子：第一类是洋葱结构的纳米粒子，它是通过在熔化的液滴表面成核，然后MoSe2 的{002}面向内生长而形成的;第二种类型是多晶纳米颗粒，是由激光烧蚀过程中从粉末碎片中聚结的晶体纳米团簇形成的。
所有样品中的纳米颗粒尺寸均呈现双峰分布，对应于不同的破碎机制。
纳米粒子中的 2H 到 1T 相变可能是由激光诱导等离子体的电子掺杂引起的。
纳米粒子的PTCE随着激光功率和烧蚀时间的增加而增加;最高的PTCE约为38%。
在检查纳米颗粒的带隙和Urbach能量后，发现高PTCE主要归因于激光合成纳米颗粒中的缺陷和结构紊乱，这使得能量小于带隙能量的光子被吸收，并促进非光激发载流子的辐射复合。
相关文章以“Defect-Rich MoSe2 2H/1T Hybrid Nanoparticles Prepared from Femtosecond Laser Ablation in Liquid and Their Enhanced Photothermal Conversion Efficiencies”标题发表在Advanced Materials。
本研究采用飞秒激光烧蚀不同激光功率和烧蚀时间的MoSe2 粉末合成了MoSe2 2H/1T杂化纳米颗粒，并对其形成机制进行了研究。
飞秒激光烧蚀的MoSe2 粉末经历激光诱导电离、库仑爆炸，最后被激光诱导热电子加热。
研究发现，根据激光功率的不同，材料分离过程遵循不同的方法。
当激光功率较低时，从粉末中分离材料的主要过程是纳秒激光烧蚀等热力学平衡熔化，而当激光功率较高时，则转向非平衡爆炸沸腾以喷射液滴。
飞秒激光烧蚀产生的纳米颗粒比纳秒激光烧蚀产生的纳米颗粒尺寸更小，从而形成了两种类型的球形纳米颗粒，对应于不同的形成机制。
OS纳米颗粒是通过在熔化的液滴表面成核，然后MoSe2的{002}面沿着液滴的径向逐层向内生长而形成的。
PC纳米粒子是由碎片晶体纳米团簇聚结而成，这种现象只能在飞秒激光烧蚀中观察到。
2H 到 1T 相变可能是由激光诱导等离子体中的电子引起的。
发现纳米粒子的PTCE随着激光功率或烧蚀时间的增加而增加。
最高的PTCE为38.2%，是用2.5 W激光功率生产的纳米颗粒实现的。
对纳米颗粒的带隙和Urbach能量的进一步分析表明：纳米颗粒的高PTCE主要归因于增强的亚带隙光由于激光合成纳米粒子中的缺陷和结构无序，价带和导带的局域态尾部都延伸到禁带间隙中，因此吸收和增强的非辐射复合。
据本研究所知，这是首次研究飞秒激光烧蚀粉末制备TMDC球形纳米粒子的形成机制，也是首次阐明在近红外光区无明显吸收带的TMDC纳米材料的高PTCE起源。
原标题：《Adv Mater》：飞秒激光液相烧蚀制备富缺陷MoSe2H/1T杂化纳米粒子
