TiS?納米片作為一種二維層狀過渡金屬硫化物材料，具有以下顯著特點：

1. 獨特的層狀結構與納米級尺寸

• 層狀結構：TiS?由鈦（Ti）和硫（S）組成，具有典型的二維層狀結構，單層厚度僅為納米級，層間通過范德華力結合。這種結構賦予其高比表面積，為催化反應和電荷傳輸提供了豐富的活性位點。

• 尺寸可控性：通過液相合成、化學剝離等方法，可制備出橫向尺寸從幾十納米到微米級的TiS?納米片，滿足不同應用場景的需求。

2. 優(yōu)異的物理與化學性質

• 導電性：TiS?具有金屬般的導電性，電子遷移率高，適合用于電子器件和儲能領域。例如，在鈉離子電容器中，TiS?納米片展現(xiàn)出高能量密度與功率密度，以及優(yōu)異的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性。

• 光學性質：在近紅外區(qū)有強吸收，可用于光聲成像和光熱治療。例如，聚乙二醇（PEG）修飾的TiS?納米片在近紅外激光照射下，能夠實現(xiàn)腫瘤的全消融。

• 磁學性質：部分研究顯示其可能具有超順磁性或壓力誘導超導相變等特性，為磁學應用提供了潛在可能。

• 反應活性：表面硫空位可增強對反應物的吸附，促進催化反應。例如，TiS?納米片在鋰-硫電池中表現(xiàn)出對多硫化鋰（LiPSs）的強吸附能力，有效抑制穿梭效應，提高硫的利用率。

3. 良好的穩(wěn)定性與生物相容性

• 化學穩(wěn)定性：TiS?在生理溶液中穩(wěn)定性良好，可通過表面修飾（如聚乙二醇，PEG）進一步增強其生物相容性和分散性。例如，PEG修飾的TiS?納米片在體外無明顯毒性，且在體內(nèi)可部分代謝，隨尿液和糞便排出。

• 熱穩(wěn)定性：TiS?納米片在高溫下仍能保持結構穩(wěn)定，適合用于高溫環(huán)境下的催化反應或儲能器件。

4. 多樣化的合成方法與形貌調(diào)控

• 液相合成法：通過控制反應條件，可制備出形貌均勻、尺寸分布窄的TiS?納米片。例如，利用膠體化學方法制備的少層TiS?納米片，具有寬帶非線性光學響應，適用于超快光子學器件。

• 化學剝離法：從塊體TiS?中剝離出單層或少數(shù)層納米片，方法簡單且產(chǎn)率高。例如，通過鋰嵌入剝離法可制備出橫向尺寸達微米級的TiS?納米片。

• 模板法：利用MXene等二維材料作為模板，可制備出結構穩(wěn)定的TiS?基異質結構。例如，TiO?/TiS?異質結構納米片在電容去離子（CDI）中表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學性能和脫鹽能力。

5. 廣泛的應用前景

• 能源存儲與轉換：作為電極材料用于鋰離子電池、鈉離子電池、鋰-硫電池等，提高電池的能量密度、功率密度和循環(huán)穩(wěn)定性。

• 催化領域：作為電催化劑用于氫析出反應（HER）、氧析出反應（OER）等，降低反應過電位，提高催化效率。

• 生物醫(yī)學：作為光聲成像造影劑和光熱治療劑，用于腫瘤的診斷與治療。

• 光子學與電子學：作為非線性光學材料用于超短脈沖鎖模光纖激光器，或作為透明導電薄膜用于柔性電子器件。

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