MoS-,2-及其夾層化合物的制備與性能研究.pdf

1、納米級(jí)層狀結(jié)構(gòu)的MoS2由于其獨(dú)特的電性能和優(yōu)異的機(jī)械性能引起科學(xué)家關(guān)注。這類化合物是以金屬原子層排布在兩個(gè)硫原子片層形成三文治結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)。 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(xué)性質(zhì)的研究及在光催化降解方面的應(yīng)用。其中有兩章的實(shí)驗(yàn)涉及到離子液體在無(wú)機(jī)微/納米材料制備方面的應(yīng)用，為更多功能性材料的制備工藝提供新的思路

2、。詳細(xì)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(yīng)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(duì)產(chǎn)物進(jìn)行結(jié)構(gòu)和形貌表征。通過一系列對(duì)比試驗(yàn)，得出了最佳試驗(yàn)參數(shù)：離子液體與水的體積比為1/9、反應(yīng)溫度是180℃和反應(yīng)時(shí)間是24 h。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)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(jī)理，并初步的研究了它的電化學(xué)性質(zhì)。 2.利用PVP(K30)，鉬酸鈉和硫脲為反應(yīng)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(jié)構(gòu)、形貌和組成。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)反應(yīng)溫度為180和190℃時(shí)，產(chǎn)物的形貌是200～400 nm的納米球；當(dāng)

4、反應(yīng)溫度為200℃時(shí)，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?？梢耘袛郟VP在二硫化鉬層狀結(jié)構(gòu)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(xué)性質(zhì)。 3.利用硫磺、乙二醇(EG)和鉬酸鈉為反應(yīng)物，通過水熱法合成MoS2納米花，并用XRD、SEM和TEM等手段對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)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(cè)：在水熱過程中，乙二醇的用量和反應(yīng)溫度對(duì)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(jì)實(shí)惠。另外，此產(chǎn)物的電化學(xué)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(yīng)法制備納米ZnO顆粒，并用XRD、SEM和TEM等手段對(duì)其進(jìn)行表征。結(jié)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(jìn)行物理改性ZnO；最后，通過光催化降解羅丹明B溶