材料科学家JunLou与洛斯阿拉莫斯国家实验室的同事一起开发了一种探测电子束产生的微小“窗口”的技术，并测量了二硫化钼的催化活性，二硫化钼是一种二维材料。使用电催化从水中提取氢的应用。

对材料的两种变化进行的初步测试证明，大多数生产来自薄板的边缘。研究人员本月在AdvancedMaterials上报道了他们的结果。

研究人员已经知道二维材料的边缘是催化作用的地​​方，所以任何有助于最大化它的信息都是有价值的，Lou说。

“我们正在利用这项新技术来确定理论上长期预测的活跃网站，”他说。“有一些间接的证据表明边缘地点总是比基面更活跃，但现在我们有直接的证据。”

在洛斯阿拉莫斯开发的带有探针的微芯片和由Lou和主要作者，水稻博士后研究员JingZhang创建的方法，开辟了在二维材料中快速筛选潜在的析氢反应候选物的途径。

“大多数材料都在表面，你希望它是一种活跃的催化剂，而不仅仅是边缘，”Lou说。“如果反应只发生在边缘，那么你就失去了由二维几何体提供所有表面区域的好处。”

该实验室测试了具有不同晶体结构的二硫化钼薄片，称为“1Tprime”(或扭曲的八面体)和2H(三角形棱柱)。“它们基本上是具有相同化学成分的相同材料，但它们的原子位置不同，”Lou说。“1Tprime是金属的，2H是半导体。”

他说，到目前为止，研究人员已经通过实验证明，导电性较强的1T引物在其整个表面区域具有催化作用，但Rice研究证明这并不完全准确。“我们的研究结果表明，1T素数边缘总是比基面更活跃。这是一个新发现，”他说。

在通过化学气相沉积制成薄片后，Zhang使用电子束蒸发方法将电极沉积到单个薄片上。然后，他添加了聚(甲基丙烯酸甲酯)绝缘层，一种透明的热塑性塑料，并通过电子束光刻在惰性材料中烧制了“窗口”图案。这使研究人员能够以亚微米分辨率探测2-D材料的边缘和基面，或仅探测特定边缘。

在洛斯阿拉莫斯(LosAlamos)建造的英制方形芯片上的16个探头通过窗口将能量脉冲冲入薄片。当产生氢气时，它会以气体形式逸出，但会从材料中窃取电子。这产生了可以通过电极测量的电流。探针可以单独处理或一次性处理，允许研究人员在单片或多片上获取多个位点的数据。

快速测试将帮助研究人员更有效地改变他们的微观材料，以最大化基面的催化活性。“现在有动力利用这种材料的强度-它的表面积-作为催化剂，”Lou说。“这将是一种非常好的筛选技术，可以加速二维材料的开发。