二硫化鉬-聚乙烯醇和二硫化鉬-石墨烯復合材料的制備及性能研究.pdf

1、二硫化鉬由于其獨特的二維層狀結構，具有優(yōu)異的力學、化學、熱學及催化性能，因此在增強聚合物性能和催化析氫等方面具有廣闊的應用前景。本文將在二硫化鉬納米片層的制備、二硫化鉬填充增強高分子聚合物以及二硫化鉬納米復合材料催化析氫方面展開探究。本文的研究內容主要包括以下幾個方面：
　　1、利用萘鈉插層法剝離制備二硫化鉬納米片層。通過萘鈉插層及超聲分散的方法將商業(yè)二硫化鉬剝離成單片層或少數(shù)幾片層的納米狀態(tài)，XR D結果表明萘鈉處理之后二硫化鉬

2、的晶格間距增大，AFM、SEM和TEM等則更加直觀的表明利用萘鈉插層法成功的得到了單片層和少數(shù)幾個片層的二硫化鉬納米片。經過長時間靜置之后，二硫化鉬水分散液沒有出現(xiàn)明顯的沉淀分層現(xiàn)象，這表明二硫化鉬納米片層可以較好地分散在水溶液中。
　　2、利用二硫化鉬納米片層增強聚乙烯醇。以二硫化鉬納米片為填料，通過溶液共混法制備不同二硫化鉬含量的二硫化鉬/聚乙烯醇復合材料。XR D和TE M結果表明二硫化鉬納米片均勻地分散在聚乙烯醇基體中，沒

3、有出現(xiàn)明顯的團聚現(xiàn)象；而SEM和FTIR結果顯示二硫化鉬納米片與聚乙烯醇之間具有較強的相互作用力；DSC和TGA測試表明添加二硫化鉬之后聚乙烯醇的熱穩(wěn)定性明顯增強，其玻璃化轉變溫度和最大降解溫度分別升高了9、29℃；而拉伸和DM A測試結果說明二硫化鉬/聚乙烯醇復合材料的機械強度相對于純聚乙烯醇有了很大提高，當二硫化鉬填充量為1 wt％時，其拉伸強度和楊氏模量分別提高了85%和49%。通過分析可知二硫化鉬/聚乙烯醇復合材料性能提高的主要

4、原因是MoS2納米片層在PVA基體中分散較好，并且PVA和MoS2之間存在較強的相互作用力。
　　3、石墨烯負載二硫化鉬納米粒子復合材料用于催化析氫反應。以直接剝離石墨烯為導電載體，以四硫代鉬酸銨為前聚體，在超臨界二氧化碳輔佐作用下，在不同反應溫度下制備了多組二硫化鉬/石墨烯復合材料。TEM結果表明二硫化鉬均勻的分散在石墨烯表面，且層數(shù)較少，具有較多的裸露邊緣，而且在高倍鏡下可以清楚地看到二硫化鉬的層間距和表面晶格；從XPS結果可