MoS-,2-及其夾層化合物的制備與性能研究.pdf

1、納米級層狀結構的MoS2由于其獨特的電性能和優(yōu)異的機械性能引起科學家關注。這類化合物是以金屬原子層排布在兩個硫原子片層形成三文治結構，硫原子片層間通過范德華力相互作用，一層一層迭加而形成穩(wěn)定的MoS2結構。 本論文圍繞MoS2這一主題展開，內(nèi)容涉及到它的制備方法、其夾層化合物的制備研究、電化學性質(zhì)的研究及在光催化降解方面的應用。其中有兩章的實驗涉及到離子液體在無機微/納米材料制備方面的應用，為更多功能性材料的制備工藝提供新的思路

2、。詳細工作內(nèi)容歸納如下： 1.以離子液體(氯化丁基甲基咪唑鹽，[BMIM]Cl)和水組成二元微乳體系，利用鉬酸鈉和硫脲為反應物通過水熱法合成MoS2中空微米球，并用X-射線粉末衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)等手段對產(chǎn)物進行結構和形貌表征。通過一系列對比試驗，得出了最佳試驗參數(shù)：離子液體與水的體積比為1/9、反應溫度是180℃和反應時間是24 h。實驗結果說明樣品是直徑在1.8～2.1μm左右

3、的中空球，球的表面是由許多納米片組成的。而且離子液體可以回收并利用。另外，解釋了MoS2中空微米球的形成機理，并初步的研究了它的電化學性質(zhì)。 2.利用PVP(K30)，鉬酸鈉和硫脲為反應物，通過水熱法合成PVPx MoS2納米球和納米花，并用XRD、SEM、TEM、紅外光譜(IR)和熱重分析(TG-DTG)等手段表征產(chǎn)物的結構、形貌和組成。實驗結果表明：當反應溫度為180和190℃時，產(chǎn)物的形貌是200～400 nm的納米球；當

4、反應溫度為200℃時，產(chǎn)物的形貌是250 nm的納米花；初步確定了x的范圍在4.74×10-3～7.97×10-3。可以判斷PVP在二硫化鉬層狀結構中的排列方式為單分子鏈的形式。另外，也初步的研究了它的電化學性質(zhì)。 3.利用硫磺、乙二醇(EG)和鉬酸鈉為反應物，通過水熱法合成MoS2納米花，并用XRD、SEM和TEM等手段對產(chǎn)物進行表征。實驗結果表明：MoS2納米花的粒徑控制在200到500 nm之間，且它是由許多納米片組成的。

5、據(jù)推測：在水熱過程中，乙二醇的用量和反應溫度對MoS2納米花的形成起著重要的作用。此方法的成本比較低廉，經(jīng)濟實惠。另外，此產(chǎn)物的電化學性質(zhì)也有所改善。 4.通過離子液體([BMIM]Cl)輔助室溫低熱l直I相反應法制備納米ZnO顆粒，并用XRD、SEM和TEM等手段對其進行表征。結果表明，其平均粒徑是15 nm。然后將第四章中制備的MoS2通過物理方法均勻摻入到納米ZnO顆粒中，進行物理改性ZnO；最后，通過光催化降解羅丹明B溶