二硫化鉬納米片（管）及其復(fù)合物的制備和性能研究.pdf

1、以二硫化鉬為研究對(duì)象，采用新的合成方法制備了二硫化鉬納米片、納米管及其復(fù)合物，探索了這些新材料在染料敏化太陽能電池、可見光催化降解及抗菌方面的應(yīng)用。本文的研究內(nèi)容總結(jié)如下:
　　1.通過H2SiO3剝離法制備了多孔二硫化鉬納米片。首先將正硅酸乙酯(TEOS)水解制成H2SiO3溶膠和凝膠，將前驅(qū)體（四硫代鉬酸銨和硫脲）嵌入到H2SiO3凝膠的模板中，以使MoS2的生長受到H2SiO3凝膠的限制，當(dāng)去除H2SiO3模板后即得到MoS

2、2納米片，它的厚度和比表面可以通過H2SiO3的加入量來控制。按照摩爾比SiO2/MoS2=10的比例加入TEOS可以制備多孔的二硫化鉬納米片，其比表面積高達(dá)101.6m2/g，可用作染料敏化太陽能電池(DSSCs)的對(duì)電極(CEs)，該電極對(duì)I3-/I-的轉(zhuǎn)化具有極好的催化活性并具有較小的阻抗，基于多孔二硫化鉬納米片對(duì)電極的染料敏化太陽能電池具有優(yōu)異的光電轉(zhuǎn)換效率。
　　2.通過上述H2SiO3剝離法按照摩爾比SiO2/MoS2

3、=2.5的比例分別加入前驅(qū)體(TEOS、鉬酸銨和硫脲)制備出葉片形納米二硫化鉬。這種二硫化鉬納米片具有優(yōu)異的UV-visible-NIR吸收特性，并且在可見區(qū)的吸收峰明顯比紫外區(qū)吸收峰更強(qiáng)。因此，它可以被用于可見光輻照下甲基橙的氧化降解，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，它是一種性能優(yōu)良的光催化劑，溶液中H+的濃度與該催化反應(yīng)中·OH自由基的形成密切相關(guān)，提高酸度能夠提高甲基橙的催化降解效率。
　　3.以碳納米管和四硫代鉬酸銨溶液為前驅(qū)體，通過濕式浸

4、漬和煅燒的方法，制備了均質(zhì)包覆的CNTs-MoS2同軸納米管。為了使二硫化鉬在碳管表面的包覆層超薄而均勻，非離子性表面活性劑聚乙二醇(PEG)被分散在四硫代鉬酸銨溶液中，以改善溶液在碳管表面的乳化性和潤濕性，使溶液在碳管表面分散得更加均勻。由于該同軸納米管集成了碳管導(dǎo)電性和二硫化鉬催化性的優(yōu)點(diǎn)，因此，本文中它被用作染料敏化太陽能電池的對(duì)電極，結(jié)果分析表明，基于均質(zhì)的CNTs-MoS2同軸納米管的對(duì)電極是I3-/I-轉(zhuǎn)化的極好的催化劑，它

5、具有較小的阻抗和優(yōu)異的循環(huán)伏安特性，用該對(duì)電極組裝的染料敏化太陽能電池具有極好的光電轉(zhuǎn)化效率(7.23％)，它比基于Pt對(duì)電極的染料敏化太陽能電池效率(6.19％)更高。
　　4.碳納米管表面預(yù)包覆二硫化鉬有利于銀離子的吸附，將CNTs-MoS2浸漬在銀溶液中，制備出均質(zhì)包覆的載銀碳納米管。XRD和XPS的測(cè)試結(jié)果均表明，其表面的MoS2會(huì)與銀離子反應(yīng)，從而為銀離子的吸附提供更多的活性位，促進(jìn)銀顆粒在碳納米管表面的負(fù)載，UV測(cè)試表

6、明，通過二硫化鉬輔助制備的載銀碳納米管對(duì)可見光具有很強(qiáng)的吸收性能。經(jīng)抗菌測(cè)試發(fā)現(xiàn)，所得產(chǎn)品具有優(yōu)異的光催化抗菌性能。
　　5.以碳納米管為模板，以前文中制備的均質(zhì)的CNTs-MoS2同軸納米管為前驅(qū)體，在850℃流動(dòng)的CO2氣氛下煅燒以去除CNTs-MoS2同軸納米管中的碳組分，便可得到二硫化鉬納米管，所制備MoS2納米管的管壁厚度可以通過調(diào)整浸漬液((NH4)2MoS4溶液）的濃度來控制。研究表明，二硫化鉬納米管對(duì)銀離子具有極好