Hình 3.13Ảnh FESEM của mẫu bột MoS2 thương mại (a, b) và mẫu tấm nano MoS2 sau khi rung siêu âm (c, d).
Vật liệu tấm nano MoS2 được chế tạo bằng phương pháp rung siêu âm theo quy trình đã nêu ở trên, hình thái vật liệu được khảo sát bằng kính hiển vi điện tử quét và được thể hiện trên Hình 3.13. Ảnh FESEM cho thấy vật liệu
MoS2 thương mại có dạng tấm, các tấm MoS2 rất dày và kết lại với nhau thành cụm (Hình 3.13a, b). Trong khi đó, mẫu sau khi rung siêu âm rất mỏng và ít kết cụm với nhau (Hình 3.13c, d). Kết quả phân tích hình thái chứng tỏ quá trình rung siêu âm đã bẽ gãy các liên kết Van der Waals giữa các lớp nguyên tử trong tinh thể MoS2 và làm cho vật liệu trở nên mỏng hơn.
Thành phần và tỉ lệ phần trăm nguyên tố trong mẫu được khảo sát bằng phổ EDX (Hình 3.14). Kết quả cho thấy có sự xuất hiện của các đỉnh đặc trưng cho nguyên tố molypden (Mo) ở vị trí 2,29 keV và 2,80 keV, đỉnh đặc trưng cho nguyên tố lưu huỳnh (S) nằm ở vị trí 2,31 keV (hình trích nhỏ). Ngoài ra, không có bất kì đỉnh tạp chất nào xuất hiện trên phổ EDX của vật liệu.
Hình 3.14 Phổ EDX của tấm nano MoS2.
Hình 3.15 là phổ Raman của vật liệu tấm nano MoS2. Trên phổ Raman ta thu được các đỉnh đặc trưng cho các kiểu dao động của MoS2 là E12g và A1g
tương ứng ở vị trí 384 cm-1 và 408 cm-1. Cụ thể, đỉnh E1
2g đặc trưng cho kiểu dao động trong đó các nguyên tử Mo và S dao động song song và ngược pha nhau trong cùng một mặt phẳng nguyên tử; đỉnh A1g đặc trưng cho dao động ngược pha nhau của các nguyên tử S ngoài mặt phẳng nguyên tử [29], [54], [55] (Hình 3.16). Khoảng cách giữa
hai đỉnh E1
2g và A1g là 24 cm-1, kết quả này chứng tỏ vật liệu MoS2 chế tạo được có bề dày khoảng 4 lớp [30].
Hình 3.15 Phổ Raman của tấm nano MoS2.
Ngoài ra, trên phổ Raman ta còn thấy sự xuất hiện của hai đỉnh khác là B1u và 2LA (M) lần lượt ở vị trí 418,56 cm-1 và 465,81 cm-1. Các đỉnh này được gán cho các quá trình tán xạ dọc và các quá trình tán xạ bậc hai của photon.