溶剂热法制备二硫化钼纳米材料及其光催化性能研究

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1、分类号：TN304.2学校代码：10697密级：公开学号：201531438专业学位硕士论文SPECIALIZEDMASTER’SDISSERTATION溶剂热法制备二硫化钼纳米材料及其光催化性能研究学科名称：电子与通信工程专业学位类别：工程硕士作者：张艺凡指导老师:张志勇教授王英楠副教授西北大学学位评定委员会二○一八年六月PreparationofMoS2micro/nano-structurebySolvothermalMethodandTheirvisiblelightPhotocatalyticpropertyAthesissubmittedtoNorthwestUniversity

2、inpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectricalandCommunicationengineeringByZhangYifanSupervisor:ZhangZhiyongProfessorWangYingnanAssociateProfessorJune2018摘要二硫化钼（MoS2）纳米材料由于在（光）电子等领域的潜在应用而受到了广泛的关注。在不同方法和条件下合成的MoS2纳米材料的结构和形貌存在很大差异，从而影响MoS2的纯度、结晶质量和光催化性能。本论文使用了两种溶剂热法（水热法和热注射法）制备

3、MoS2纳米材料，基于MoS2纳米材料的合成及性能展开了一系列探究，具体工作如下：1、首先，以钼酸钠（Na2MoO4·2H2O）为钼源、硫脲（CS(NH2)2）为硫源，利用水热法制备得到纳米MoS2材料，接着探究引入不同类型的表面活性剂对纳米MoS2材料形貌和光催化性能的影响。引入六种不同类型的表面活性剂辅助水热工艺合成了MoS2样品，利用XRD、EDS、Mapping、SEM表征方法对产物进行测试，从而探究不同类型表面活性剂对MoS2样品的结构和形貌的影响，并分析其形成的机理。结果显示引入不同种类的表面活性剂均于不同方面调控了MoS2的生长，其中非离子表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮（PVP）对形

4、成少数层的MoS2纳米片起关键作用，当钼硫比为1:3，PH=1，o-3250C，24h下添加3×10mol/L的PVP对MoS2粒子的改性效果最明显。其次，研究了表面活性剂辅助水热法合成的MoS2纳米微球对罗丹明B（RhB）染料降解的光催化性能，添加PVP、SDS和CTMAB对RhB的降解效率分别为93.2%，83.1%和71.1%（反-1-1应时间为60min），催化动力学常数k值分别为0.04491min、0.02971min和0.02085-1min。2、以乙酰丙酮钼（MoO2(acac)2）为钼源，以十二硫醇（C12H26S）为硫源，油胺、油酸、十八烯等有机溶剂为反应溶剂和表面配体，

5、利用热注射法合成了少数层的MoS2纳米片（FL-MoS2），通过XRD、TEM、HRTEM，Raman表征FL-MoS2的结构、形貌和层数等特性。通过探究不同反应温度、反应时间和硫源类型等因素对制备MoS2纳米o片的影响，获得了制备FL-MoS2纳米片的优化工艺，即在反应温度为270C、反应时间为30min、Mo:S=1:3以及合适的表面配体配比、硫源注入的时机等工艺条件下可以制备得到1～3层的2H相MoS2纳米片，具有良好的稳定性。利用热注射法制备的FL-MoS2纳米片光催化降解RhB染料的降解效率为92.6%（反应时间为30min），其k值为0.08851-1min。3、以钼酸钠（Na2

6、MoO4·2H2O）为钼源、硫脲（CS(NH2)2）为硫源，葡萄糖（C6H12O6·H2O）I为碳源，通过水热法制备无定型C负载MoS2纳米片（MoS2/AC）的复合材料，分析研究了不同碳源浓度、反应温度对复合材料生长的影响。结果表明，随着葡萄糖在反应体系中的浓度的增加，生成的MoS2/AC球状粒径随之增大，但尺寸不均一；随着生长温o度逐渐增加至200C，生成的MoS2/AC球状粒径越来越小，比表面积越来越大，所以在o探究的这三个温度下，其生长的最佳温度为200C。最后探究了样品0.2-MoS2/AC的光-1催化性能，其k值为0.00914min。关键词：TMDs，MoS2，热注射法，光催化

7、，表面活性剂辅助水热法IIABSTRACTMolybdenumdisulfide(MoS2)nanomaterialshavereceivedsignificantattentionrecentlyduetopotentialapplicationsin(optical)electronicsandotherfields.ThemorphologyandstructureofMoS2nano-material