Most recently, much attention has been devoted to 1T phase MoS2 because of its distinctive phase-engineering nature and promising applications in catalysts, electronics, and energy storage devices. While alkali metal intercalation and exfoliation methods have been well developed to realize unstable 1T-MoS2, but the aqueous synthesis for producing stable metallic phase remains big challenging. Herein, a new synthetic protocol is developed to mass-produce colloidal metallic 1T-MoS2 layers highly stabilized by intercalated ammonium ions (abbreviated as N-MoS2). In combination with density functional calculations, the X-ray diffraction pattern and Raman spectra elucidate the excellent stability of metallic phase. As clearly depicted by high-angle annular dark-field imaging in an aberration-corrected scanning transmission electron microscope and extended X-ray absorption fine structure, the N-MoS2 exhibits a distorted octahedral structure with a 2a 0 × a 0 basal plane superlattice and 2.72 Å Mo–Mo bond length. In a proof-of-concept demonstration for the obtained material's applications, highly efficient photocatalytic activity is achieved by simply hybridizing metallic N-MoS2 with semiconducting CdS nanorods due to the synergistic effect. As a direct outcome, this CdS:N-MoS2 hybrid shows giant enhancement of hydrogen evolution rate, which is almost 21-fold higher than pure CdS and threefold higher than corresponding annealed CdS:2H-MoS2.

Designing advanced electrocatalysts for hydrogen evolution reaction is of far-reaching significance. Active sites and conductivity play vital roles in such a process. Herein, we demonstrate a heteronanostructure for hydrogen evolution reaction, which consists of metallic 1T-MoS2 nanopatches grown on the surface of flexible single-walled carbon nanotube (1T-MoS2/SWNT) films. The simulated deformation charge density of the interface shows that 0.924 electron can be transferred from SWNT to 1T-MoS2, which weakens the absorption energy of H atom on electron-doped 1T-MoS2, resulting in superior electrocatalytic performance. The electron doping effect via interface engineering renders this heteronanostructure material outstanding hydrogen evolution reaction (HER) activity with initial overpotential as small as approximately 40 mV, a low Tafel slope of 36 mV/dec, 108 mV for 10 mA/cm2, and excellent stability. We propose that such interface engineering could be widely used to develop new catalysts for energy conversion application.

Stable metallic 1T-WS2 nanoribbons with zigzag chain superlattices, highly stabilized by ammonia-ion intercalation, are produced using a facile bottom-up process. The atomic structure of the nanoribbons, including W-W reconstruction and W-S distorted octahedral coordination, results in distinctive electrical transport and optical Raman scattering properties that are very different from semiconducting 2H-WS2 . The correlations between structure and properties are further confirmed by theory calculations.

The application of alkalescent nucleoside antibiotics loaded onto zinc oxide nanoparticles (ZnONPs) may have a positive impact on multiple aspects of rice plants, such as antioxidant enzymes, proteins, Molandialdehyde (MDA), Hydrogen peroxide (H2O2), proline, photosynthesis, hormones, fatty acids, and metabolites. The rice plants that were subjected to Magnaporthe grisea + ZnONPs treatment induced high levels of activity in parameters such as superoxide dismutases, peroxidase, MDA, H2O2, jasmonic acid, salicylic acid, and indole acetic acid. On the other hand, the plants that were treated solely with ZnONPs induced the highest levels of catalase, protein, proline, photosynthesis rate, abscisic acid, phenol, and flavonoid in the rice plant. ZnONPs also significantly impact fatty acids compared to the control group. The study's overall conclusion is that alkalescent nucleoside antibiotic-loaded ZnONPs can combat the biotic stress caused by M. grisea. Furthermore, they induce rice plants' physiological and biochemical functions, indicating that these biofabricated ZnONPs positively impact rice plants.

In this work, we have modulated the film growth parameter (post growth annealing) of SnTe-based thin films to enhance the charge carrier transport by controlling the morphology and microstructure. The samples under investigation were prepared by a vacuum tube furnace on a glass substrate using following growth conditions; growth temperature 700 °C, pressure in the tube 180 mTorr, source to substrate distance 7 cm. Grain engineering was performed by annealing the samples at different temperatures (200–500 °C) which was used as a powerful tool to enhance the mobility of charge carriers (7–13 cm2/V-Sec). SEM images demonstrated that a representative sample annealed at 300 °C has a layered structure, therefore the carriers in this sample possessed the highest value of mobility. This encouraging value of carrier mobility resulted in the enhancement of the Seebeck coefficient (7600 μV/K) and electrical conductivity (5S/cm) simultaneously. XRD and Raman spectroscopy measurements were also performed to crystal structure and vibrational modes of annealed SnTe thin films. In conclusion, it is reported that the annealing temperature of 300 °C is supposed to be the optimal value for required grain engineering in order to realize the highest value of the Seebeck coefficient and electrical conductivity.

The development of flexible, cost-effective, highly efficient, and reliable humidity monitoring sensors is in high demand owing to their wide-range of applications in industrial domains. In this study, a humidity sensor was fabricated based on graphite/zinc oxide nanoparticle (G/ZnO-NP)-coated cellulose paper. A bar device was designed using computer software, and its sketch was printed on cellulose paper, with graphite bars then added using the pencil-drawing method, and then ZnO-NP paste was coated on the graphite patterns. Scanning electron microscopy and X-ray diffraction analysis were used to respectively inspect the morphological and structural features of the samples. For sensor fabrication, copper wires were attached to the electrodes using copper tape. The fabricated device was placed into a chamber with varying relative humidity (RH) levels of 11%, 24%, 43%, 62%, 84%, and 97%, controlled using the salt solutions inside the chamber. The response of the sensor was recorded in terms of the change in resistance of the device upon exposure to different humidity environments. The sensor delivered a response time as short as 4.31 s for the 24% RH condition, and a recovery time as short as 10.05 s for 43% RH. Moreover, the sensor exhibited a sensitivity of 717% for the 97% RH condition. The sensor was also evaluated for human breath monitoring, showing distinctive responses for inhalation and exhalation.

In the modern era, the major problem is solving energy production and consumption. For this purpose, perovskite materials meet these issues and fulfill energy production at a low cost. Density functional theory and the Cambridge Serial Total Energy Package (CASTEP) are used to examine the characteristics of the cubic inorganic perovskites RPbBr3 (R = Cs, Hg, and Ga). In the context of the generalized gradient approximation (GGA), the ultrasoft pseudo-potential plane wave technique and the Perdew–Burke–Ernzerhof exchange–correlation functional are used for investigations. Structural, mechanical, electronics, and optical properties are investigated using CASTEP code. According to structural properties, compounds have a cubic nature with space 221 (Pm3m). Compounds formation energy (− 3.46, − 2.21, and − 3.14 eV)of (CsPbBr3, HgPbBr3, and GaPbBr3) and phonon calculations are studied and find that compounds are stable. The results of our investigation show that the compounds have narrow bandgaps of direct kind, with 1.85 eV for CsPbBr3, 1.56 eV for HgPbBr3, and 1.71 eV for GaPbBr3, respectively, indicating that they may be used to improve conductivity. Additionally, anisotropy (2.135, 3.651, 10.602), Pugh's ratio (1.87, 2.25, 2.14), and Poison's ratio (0.27, 0.31, 0.29) are traits that the compounds (CsPbBr3, HgPbBr3, GaPbBr3) display a ductile nature. The CsPbBr3 compound showed significant optical conductivity and absorption in terms of their optical properties, especially in the visible region, which makes them suitable for use in solar cell applications as well as for LED applications.

The current study addresses the chemical coprecipitation approach for synthesizing ZnFe2O4 nanoparticles. Zeta potential analyses were employed to investigate the distribution of particle sizes, polydispersity, and stability within these systems. Rietveld refinement patterns unveiled the effective synthesis of the cubic-structured ZnFe2O4, devoid of any secondary phases. The outcomes showed the significant impact of the modification approach applied on the colloidal stability of the investigated nanoparticles. UV-Vis spectroscopy confirms that the band gap decreases, and absorption increases with doping. The photoluminescence spectroscopy of the samples revealed empty oxygen spaces and cracks in the structure had formed in the lattice. For electrocatalysis, 10% Ce doped ZnFe2O4 had an oxygen evolution reaction onset potential of 151 mV vs Ag/AgCl to obtain 10 mA/cm2 current density and the lowest Tafel slope of 35 mV/dec. Therefore, the strategic nanostructuring and design of nanomaterials incorporating earth metal-doped metal oxides are necessary to achieve superior electrochemical performance in their respective energy conversion applications.