Small：盐辅助合成二维材料！！

本文综述了近年来盐辅助合成二维材料的最新进展。文章首先介绍了二维材料的背景和重要性，然后详细讨论了三种主要的盐辅助合成方法：熔盐法（MSM）、盐辅助化学气相沉积（SA-CVD）和盐模板法（STM）。每种方法的原理、优势、应用以及最新研究进展都被详细阐述。最后，文章讨论了盐辅助合成面临的挑战和未来发展方向，强调了实现可控、高产二维材料生产策略的重要性。

二维材料因其卓越的化学、光学、电学和磁学性能而备受关注，广泛应用于能源存储、催化、电子和光电子等领域。然而，高质量二维材料的制备方法仍面临效率、成本和可扩展性的挑战。盐辅助合成方法因其成本效益、高效和可扩展性而显示出巨大潜力。

研究方法与实验细节

1.熔盐法（MSM）

原理：MSM利用熔盐作为反应介质，在其熔点以上的温度下促进前驱体的分解和重建，形成二维结构。熔盐提供了高活性的液相环境，降低了反应物之间的扩散障碍，显著提高了反应速率。

优势：增强反应活性、高晶体质量、精确可控性、环境友好性。例如，通过调整熔盐的组成和比例，可以精确调节其熔点和反应物溶解度，从而优化晶体生长形态、尺寸和维度。通过MSM合成的二维材料具有高结晶度和可控的厚度。例如，Ti4N3Tx纳米片的制备展示了MSM在剥离层状材料方面的有效性，其厚度约为1.2 nm，且具有高比表面积和优异的电化学性能

MSM已被用于合成多种二维材料，如碳基材料、过渡金属硫化物（TMDs）、氮化物、MXenes以及金属和金属氧化物纳米片。例如，通过MSM成功合成了高结晶度的WS2纳米片，产率高达93.17%。

2.盐辅助化学气相沉积（SA-CVD）

原理：SA-CVD在传统CVD过程中引入卤化物或熔盐作为生长促进剂，通过生成挥发性中间体（如金属氧卤化物）来降低前驱体的熔点和提高金属物种的蒸汽压。

优势：能够在较低温度下实现高质量、大面积的二维薄膜/纳米片的生长。例如，通过KI辅助的CVD过程成功合成了单层H相VSe2，这种材料具有高形成能和相对不稳定的晶体结构。

SA-CVD已被用于合成多种二维TMCs、非层状TMCs、PTMCs以及其他新兴材料。SA-CVD能够在较低温度下实现高质量的二维材料生长。例如，通过NaCl辅助的CVD方法合成了高结晶度的MoS2单层，其厚度约为0.65 nm，且具有优异的电子迁移率和光电子性能，为高效的氢气演化反应提供了优化的结构。

3.盐模板法（STM）

原理：STM利用盐晶体作为物理模板或基底，通过其平滑、热稳定的表面促进二维材料的生长或沉积。盐模板的物理接触和空间限制作用有助于实现二维材料的各向异性生长。

优势：低缺陷材料生产、大面积合成的可扩展性以及成本效益。例如，利用NaCl作为模板，成功合成了N掺杂的石墨烯纳米片，其结构精确复制了NaCl的精细结构特征。

STM已被用于合成多种二维材料，包括碳基纳米片、TMCs、TMOs、二维氮化物、二维碳化物、二维COFs和二维钙钛矿等。例如，通过STM成功合成了超薄的LaMnO3纳米片，用于增强氧还原反应的活性。STM在合成超薄二维非层状材料方面表现出色。例如，利用KCl作为模板合成的COF纳米片厚度约为0.6 nm，且具有高比表面积和优异的气体分离性能。

尽管盐辅助合成方法取得了显著进展，但仍面临一些挑战，如反应温度高导致的能耗和环境影响、离子诱导效应的机制尚不完全清楚、盐模板的大量使用限制了工业应用的可扩展性等。未来的研究可以集中在开发新型低熔点盐系统以降低能耗、提高盐的回收和减少废物、深入研究盐辅助合成的机制、探索盐辅助合成在材料功能化方面的应用，以及将盐辅助合成与原位表征和机器学习等先进技术相结合，以加速新型二维材料的发现和优化。

https://doi.org/10.1002/smll.202410028