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淺談二硫化鉬的研究現(xiàn)狀

文檔作者：高潮文檔來(lái)源：常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院制藥與環(huán)境工程學(xué)		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年09月06日
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淺談=硫化鉬的研究現(xiàn)狀
高潮(常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院制藥與環(huán)境工程學(xué)院，江蘇常州213164)
摘要：二硫化鉬由于其獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu)，使其具有了優(yōu)異
的光學(xué)、力學(xué)、電學(xué)和熱學(xué)性質(zhì)，在固體潤(rùn)滑劑、加氫脫硫催化
劑、鋰離子電池、超級(jí)電容器及光電子器件等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用
而成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：二硫化鉬；二維；層狀：納米
2010年，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)教授Novoselvo和Geim由于發(fā)
現(xiàn)石墨烯而獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，石墨烯的發(fā)現(xiàn)顛覆了人們對(duì)
平面二維結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。因此，近年來(lái)與石墨烯具有相似結(jié)構(gòu)的
二維層狀納米材料(如二硫化鉬)的研究熱潮不斷興起。
1二硫化鉬的結(jié)構(gòu)性質(zhì)
MoS2是輝鉬礦的主要成分，其顏色具有金屬光澤，形貌類
似于石墨。MoS2是典型的層狀金屬硫化物，具有典型的三明治
結(jié)構(gòu)，金屬鉬原子被兩個(gè)硫原子夾在中間。金屬M(fèi)o與s原子之
間通過(guò)較強(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合，層與層之間通過(guò)較弱的范德華力
相結(jié)合，層間距為6．5 A。塊體MoS2是間接帶隙半導(dǎo)體，帶隙
能為1．2eV，單層的Mos2是直接帶隙半導(dǎo)體，帶隙能為1．6eV。
MoS2具有1T、2H、3R三種晶體結(jié)構(gòu)。1T和3R型Mos2屬于亞
穩(wěn)態(tài)，2H型Mos2為穩(wěn)定相，它是典型的層狀結(jié)構(gòu)。2H型Mos2
顯示的是半導(dǎo)體性質(zhì)，而1TMoS2顯示的是金屬性質(zhì)。
2二硫化鉬的制備
為了達(dá)到所需要的性質(zhì)，選擇合適的有效的合成方法是非
常重要的。目前已有大量的方法被用來(lái)合成Mos2。
2．1自上而下的方法
為了獲得大量的單層MoS2納米片，經(jīng)常使用溶液剝離的
方法。如，近來(lái)研究者使用化學(xué)或電化學(xué)Li一插層剝離的方法
剝離出MoS2納米片；研究者還發(fā)現(xiàn)可以在不同的液相中超聲
剝離出MoS2納米片，比如N一甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺等。
2。2自下而上的方法
由于在化學(xué)剝離過(guò)程中晶體結(jié)構(gòu)容易變形，因此，大面積
的MoS2納米片可以通過(guò)化學(xué)沉積法制備生成。相比較于化學(xué)
剝離，化學(xué)沉積法比較有效的在基質(zhì)(si02／si或Au)上面生長(zhǎng)
出MoS2納米層，制備出的MoS2納米層具有比較高的質(zhì)量以及
可以控制MoS2納米層的厚度。由CVD方法制備出的MoS2納
米層可以用作電子、光電伏、光學(xué)設(shè)備。
3二硫化鉬的應(yīng)用
3．1鋰離子電池
鋰離子電池由于其高的電流密度、高的功率密度、高的可
逆容量以及卓越的存儲(chǔ)性質(zhì)成為現(xiàn)代高性能電池的代表。
MoS2基質(zhì)材料具有較高的理論容量，這是由于通過(guò)一系列的反
應(yīng)MoS2能夠存儲(chǔ)大量的Li離子。因?yàn)镸oS2三明治的層狀結(jié)
構(gòu)，層與層之間由較弱的范德華力相結(jié)合，Li離子能夠很容易
在層間嵌入和脫嵌。Feng．等通過(guò)水熱法合成MoS2納米片，
MoS2納米片電極顯示了非常高的電容量～1000mA№。Kun
chang．等通過(guò)L一絲氨酸協(xié)助的方法合成了Mos2一石墨烯復(fù)合
材料，該復(fù)合材料電極顯示了非常搞得比電容以及非常好的循
環(huán)穩(wěn)定性。
3．2光催化劑
太陽(yáng)能半導(dǎo)體光催化劑作為非常有潛力的光催化材料受
到了廣泛的關(guān)注，它能夠解決環(huán)境和能源問(wèn)題。二維材料納米
片由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)、電子和光學(xué)性質(zhì)。二維層狀材料具有高
的比表面積能夠?yàn)椴煌姆磻?yīng)提供大量的活性位置，此外，納
米結(jié)構(gòu)的二維層狀材料還能形成多種多樣的界面接觸緊密的
復(fù)合材料。Mos2由于其三明治結(jié)構(gòu)在光催化領(lǐng)域被廣泛研究。
3．3超級(jí)電容器
Mos2由于其獨(dú)特的二維納米結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的光學(xué)、力學(xué)、電
學(xué)和熱學(xué)性質(zhì)及其在固體潤(rùn)滑劑、加氫脫硫催化劑、鋰離子電
池、超級(jí)電容器及光電子器件等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用而成為近年來(lái)
的研究熱點(diǎn)，引起了物理、化學(xué)、材料、電子等眾多領(lǐng)域研究人
員的廣泛關(guān)注，成為當(dāng)前科研領(lǐng)域的新寵。當(dāng)然目前仍還有很
多問(wèn)題還在探索當(dāng)中，仍需要我們科研人員繼續(xù)進(jìn)行進(jìn)一步的
研究。
參考文獻(xiàn)：
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