二硫化鉬-聚乙烯醇和二硫化鉬-石墨烯復(fù)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(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的力學(xué)、化學(xué)、熱學(xué)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(yīng)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(fù)合材料催化析氫方面展開探究。本文的研究內(nèi)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(jié)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(jīng)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(fù)合材料。XR D和TE M結(jié)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(tuán)聚現(xiàn)象；而SEM和FTIR結(jié)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(zhuǎn)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(jié)果說明二硫化鉬/聚乙烯醇復(fù)合材料的機(jī)械強度相對于純聚乙烯醇有了很大提高，當(dāng)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(fù)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(fù)載二硫化鉬納米粒子復(fù)合材料用于催化析氫反應(yīng)。以直接剝離石墨烯為導(dǎo)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(yīng)溫度下制備了多組二硫化鉬/石墨烯復(fù)合材料。TEM結(jié)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(jié)果可