二硫化钼纳米材料在光催化应用中的研究进展_黄飞

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1、·１２·材料导报Ａ：综述篇２０１６年８月（Ａ）第３０卷第８期二硫化钼纳米材料在光催化应用中的研究进展＊黄飞１，２，蒲雪超２，冉濛２，梁琦３，赵辉２，齐敏２，闫爱华１，２（１中国矿业大学低碳能源研究院，徐州２２１００８；２中国矿业大学材料科学与工程学院，徐州２２１１１６；３重庆理工大学材料科学与工程学院，重庆４０００５４）摘要二硫化钼（ＭｏＳ２）具有类石墨烯层状结构、良好的光学性能和电子传输特性，在光催化、太阳能电池、光开关等领域具有广阔的应用前景，一直备受关注。综述了近５年ＭｏＳ２纳米材料在光催化降解有机物和光催化水解制氢领域内的最新研究进展，分析了ＭｏＳ２纳米材料在光催化应

2、用中存在的主要问题与挑战，重点介绍了相关解决方法。最后展望了ＭｏＳ２纳米材料在光催化应用中的发展方向和应用前景。关键词二硫化钼纳米材料光催化中图分类号：ＴＢ３３文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．１１８９６／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－０２３Ｘ．２０１６．０１５．００２ＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＭｏｌｙｂｄｅｎｕｍＤｉｓｕｌｆｉｄｅＮａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓＵｓｅｄｆｏｒＰｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓ１，２，ＰＵＸｕｅｃｈａｏ２，ＲＡＮＭｅｎｇ２，ＬＩＡＮＧＱｉ３，ＺＨＡＯＨｕｉ２，ＨＵＡＮＧＦｅｉ２，ＹＡＮＡｉｈｕａ１，２ＱＩＭｉｎ（１ＬｏｗＣａｒｂｏｎＥｎｅｒｇｙＩｎｓｔ

3、ｉｔｕｔｅ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ２２１００８；２ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ２２１１１６；３ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００５４）ＡｂｓｔｒａｃｔＭｏｌｙｂｄｅｎｕｍｄｉｓｕｌｆｉｄｅ（ＭｏＳ２）ｗｉｔｈｇｒａｐｈｅｎｅ－ｌｉｋｅｌａｙｅｒｅｄｓｔｒ

4、ｕｃｔｕｒｅｈａｓａｔｔｒａｃｔｅｄｗｉｄｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｓｏｆｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓ，ｓｏｌａｒｃｅｌｌ，ｐｈｏｔｏｓｗｉｔｃｈ，ｅｔｃ．ｄｕｅｔｏｉｔｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｏｐｔｉｃａｌａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｎｔｒａｎｓｐｏｒｔｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｈｉｇｈ－ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＭｏＳ２ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｒｅｃｅｎｔｆｉｖｅｙｅａｒｓａｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｓｏｆｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｚｅｄｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏ

5、ｆｏｒｇａｎｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄｓａｎｄｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｈｙｄｒｏｇｅｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．ＴｈｅｍａｉｎｐｒｏｂｌｅｍｓａｎｄｃｈａｌｌｅｎｇｅｓｏｆＭｏＳ２ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｓｉｎｐｒａｃｔｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｒｅａｌｓｏａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｅｍｐｈａｓｉｓｉｓｐｕｔｏｎｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇｒｅｌｅｖｅｎｔｓｏｌｕｔｉｏｎｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｓｏｆＭｏＳ２ｎａｎｏｍａｔｅ－ｒｉａｌｓｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓａｒｅｓｕｍ

6、ｍａｒｉｚｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍｄｉｓｕｌｆｉｄｅ，ｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌ，ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓ这种多变的原子配位结构和电子结构使得其载流子传输速０引言度特别快（超过２００ｃｍ２·Ｖ－１·ｓ－１），且带隙随着层厚度、纳随着工业化进程的加快，环境污染、生态破坏和气候异米尺寸及离子掺杂等因素变化，在１．２０～１．９０ｅＶ范围内可常等问题日益严重，积极发展新能源以降低污染物排放并解调，对应吸收波长上限为６９０～１０３０ｎｍ，与太阳光具有很好决工业化进程中的环境污染问题显得极为迫切。作为一种的匹配性，理论上具有较高的太阳光利用率，是一种极好的安全无污染、

7、取之不尽的新型能源，太阳能一直受到世界各光吸收材料，在光催化、太阳能电池、光开关等新能源行业应用前景广阔［２－７］。国的普遍关注。目前，太阳能利用主要分为热利用和光利用，热利用包括太阳能集热器、热泵、热发电等，理论及应用本文综述了近５年ＭｏＳ２纳米材料在光催化领域的研究技术相对成熟；光利用包括光催化、光伏发电、光开关等。尽进展，尤其是光催化降解有机物和光催化水解制氢领域，对管太阳能光利用的前景已被广泛接受，但在实际应用中还存目前存在的问题和改进方法进行了详细讨论，展望了ＭｏＳ２在许多问题，尤其是核心材料