MOS₂ ЖӘНЕ НИКЕЛЬМЕН МОДИФИКАЦИЯЛАНҒАН КОМПОЗИТТІК КРИСТАЛДАРЫН АЛУ ЖӘНЕ ҚҰРЫЛЫМДЫҚ ҚАСИЕТТЕРІН ЗЕРТТЕУЫМДЫҚ ҚАСИЕТТЕРІН ЗЕРТТЕУ

Бұл жұмыста молибден дисульфиді (MoS₂) және никельмен модификацияланған MoS₂ гибридті наноқұрылымдары (Ni/MoS₂) екі түрлі әдіспен яғни, химиялық газ фазалық тұндыру және магнетронды шашырату арқылы синтезделіп, олардың құрылымдық және морфологиялық қасиеттері жан-жақты зерттелді. Синтезделген үлгілердің беткі морфологиясы мен микроқұрылымын бағалау үшін сканерлеуші электронды микроскопия, элементтік құрамын анықтау үшін энергия-дисперсиялық рентгендік спектроскопия, ал кристалдық құрылымымен фазалық сәйкестіктігі Раман спектроскопиясы көмегімен талданды. Сканерлеуші электронды микроскопия талдауы қабатталған материалдарға тән алтыбұрышты симметриялы жоғары кристалды үшбұрышты кристалдардың түзілуін анықтады. Элементтік карталау молибден мен күкірттің таралуын, ал гетероқұрылымда никельдік қабаттың біркелкі таралуын растады. Раман спектрлері MoS2 қабатының түзілуін көрсететін Δ ≈ 25,8 см-1 қашықтығы бар E2g ~380 см-1 және A1g ~406 см-1 тән тербеліс модаларын көрсетсе, ал гетероқұрылымда MoS2 екі фазасының көрсеткіштері дәлел болды. Осы нәтижелер алынған материалдардың құрылымын, қасиеттерін және фазалық құрамын басқару арқылы синтез шарттарын оңтайландыруға мүмкіндік береді. Бұл өз кезегінде материалдарды болашақта сенсорлық жүйелерде, оптоэлектрондық құрылғыларда, сутек эволюциясы реакциясында және басқа да каталитикалық процестерде қолдану мүмкіндігін кеңейтеді. Сонымен қатар, Ni модификациясы MoS₂ материалдарының функционалдық сипаттамаларын жақсартып, олардың көпсалалы қолданбалы бағыттарда әлеуетін арттырады.

1. Bissett M.A. Characterization of MoS2-graphene composites for high-performance coin cell supercapacitors / M.A. Bissett, I.A. Kinloch, R.A.W. Dryfe// ACS Appl. Mater. Interfaces. – 2015. – № 7. – Р. 17388.

2. Monolayer MoS2 Growth by Supercritical Fluid Deposition, Chem. Eng. Sci. – 2024. – № 302. – Р. 120782, https://doi.org/10.1016/j.ces.2024.120782.

3. Evidence for chemical vapor induced 2H to 1T phase transition in MoX2(X= Se, S) transition metal dichalcogenide films / A.L. Friedman et al //Scientific reports. – 2017. – Т. 7, № 1. – Р. 3836.

4. Synthesis of Single-Crystalline Molybdenum Disulfide on Molybdenum Films Aided with NaCl Solution Treatment / Liao Y. et al // Mater. Des. – 2022. – № 215. – Р. 110517. https://doi.org/10.1016/j. matdes.2022.110517.

5. Matte R. MoS2 and WS2 analogues of graphene / R. Matte // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. – 2010. – V. 49. – P. 4059-4062.

6. Single-layer MoS2 transistors / В. Radisavljevic et al // Nature Nanotech. – 2011. – № 6. – Р. 147-150. https://doi.org/10.1038/nnano.2010.279.

7. Grains and grain boundaries in highly crystalline monolayer molybdenum disulphide / А. van der Zande et al // Nature Mater. – 2013. – №12. – Р. 554-561. https://doi.org/10.1038/nmat3633.

8. Single-layer MoS2 phototransistors / Z. Yin et al // ACS nano. – 2012. – Т. 6, № 1. – Р. 74-80.

9. High performance multilayer MoS2 transistors with scandium contacts / S. Das et al // Nano letters. – 2013. – Т. 13, № 1. – Р. 100-105.

10. MoS2 nanosheet phototransistors with thickness-modulated optical energy gap / H.S. Lee et al // Nano letters. – 2012. – Т. 12, № 7. – Р. 3695-3700.

11. Sensing behavior of atomically thin-layered MoS2 transistors / D.J. Late et al // ACS nano. – 2013. – Т. 7, № 6. – Р. 4879-4891.

12. Electrochemical co-upgrading CO2 and glycerol for selective formate production with 190% overall Faradaic efficiency / D. Chen et al // Nano Research. – 2025.

13. Perspective on ultrathin layered Ni-doped MoS2 hybrid nanostructures for the enhancement of electrochemical properties in supercapacitors / K. Prakash et al // Journal of Energy Chemistry. – 2023. – Т. 80. – Р. 335-349.

14. Kelly P.J. Magnetron sputtering: a review of recent developments and applications / P.J. Kelly; R.D. Arnell // Vacuum. – 2000. – № 56. – Р. 159-172.

15. Kaul A.B. Two-dimensional transition metal dichalcogenides / A.B. Kaul // J. Mater. Res. – 2014. – Vol. 29. – P. 348.

16. Otunchi Y. et al. Morphological and Crystallographic Investigation of CVD-Grown MoS₂ / Y. Otunchi et al // Kompleksnoe Ispolzovanie Mineralnogo Syra= Complex use of mineral resources. – 2026. – Т. 339, № 4. – Р. 30-37.

17. Enhancement of the hydrogen evolution reaction from Ni-MoS2 hybrid nanoclusters / D. EscaleraLópez et al // ACS catalysis. – 2016. – Т. 6, № 9. – Р. 6008-6017.

18. Growth, structure and stability of sputter-deposited MoS2 thin films / R. Kaindl et al // Beilstein journal of nanotechnology. – 2017. – Т. 8, № 1. – Р. 1115-1126.

19. The effect of nickel on MoS2 growth revealed with in situ transmission electron microscopy / N. Kondekar et al // ACS nano. – 2019. – № 13(6). – Р. 7117-7126.

20. MoS2: Preparation and their characterization / К.М. Garadkar et al // Journal of Alloys and Compounds. – 2009. – Т. 487, № 1-2. – Р. 786-789.

21. Comparative study of Raman spectroscopy in graphene and MoS2-type transition metal dichalcogenides / М.А. Pimenta et al // Accounts of chemical research. – 2015. – Т. 48, № 1. – Р. 41-47.

22. Synthesis and characterization of flowerlike MoS2 nanostructures through CTAB-assisted hydrothermal process / G. Tang et al // Materials Letters. – 2012. – Т. 86. – Р. 9-12.

23. In situ scanning electron microscopy observation of MoS2 nanosheets during lithiation in lithium ion batteries / C.Y. Wei et al // ACS Applied Energy Materials. – 2020. – Т. 3, № 7. – Р. 7066-7072.

24. High phase-purity 1T′-MoS2-and 1T′-MoSe2-layered crystals / Y. Yu et al // Nature chemistry. – 2018. – Т. 10, № 6. – Р. 638-643.

25. Growth of nanostructured nickel sulfide films on Ni foam as high-performance cathodes for lithium ion batteries / N. Feng et al // Physical Chemistry Chemical Physics. – 2013. – Т. 15, № 24. – Р. 9924-9930.

26. X-ray photoelectron spectroscopy of nickel compounds / J. Matienzo et al // Inorganic Chemistry. – 1973. – Т. 12, № 12. – Р. 2762-2769.