二硫化鉬的合成及其催化性能研究.pdf

1、二硫化鉬是過渡族金屬硫化物的典型代表，具有類石墨烯的層狀結(jié)構(gòu)，近年來得到了廣泛的研究。二硫化鉬層內(nèi)原子通過共價(jià)鍵相連，而層間通過弱的范德華力相連，這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特性賦予了其特殊的物理化學(xué)性能，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于航空潤(rùn)滑、光電器件、生物傳感、催化等領(lǐng)域。制備二硫化鉬的方法，主要有水熱-溶劑熱合成、化學(xué)氣相沉積(CVD)及分子束外延(MBE)等。二硫化鉬的電子特性隨樣品厚度的不同而發(fā)生變化，最顯著的一個(gè)方面是其能帶結(jié)構(gòu)的變化，樣品由體材料轉(zhuǎn)變

2、為單層的過程中，其能帶結(jié)構(gòu)由間接帶隙轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯訋?，同時(shí)帶隙寬度由1.2eV增大到1.8eV，這種特性引起了科技界的極大興趣。本文主要研究了二硫化鉬及二硫化鉬/三氧化鉬異質(zhì)結(jié)的光催化降解特性，同時(shí)探究了二硫化鉬薄膜的化學(xué)氣相沉積條件。
　　(1)本論文利用一步水熱合成法制備了非晶態(tài)的MoS2微米球，并以此為前驅(qū)體制備了有序堆積的2H-MoS2微米球，利用X-射線衍射(XRD)、場(chǎng)發(fā)射電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)及

3、拉曼光譜等手段對(duì)樣品進(jìn)行了表征，同時(shí)考察了MoS2樣品的形成過程;以這兩種不同結(jié)晶度的MoS2樣品為催化劑對(duì)有機(jī)染料分子羅丹明B進(jìn)行了光催化降解，比較了這兩種樣品的催化降解效果，結(jié)果表明非晶態(tài)的MoS2具有很好的催化降解效果，同時(shí)探究了MoS2催化劑對(duì)有機(jī)污染物的降解機(jī)理。
　　(2)為了克服MoS2在光催化降解中存在的光腐蝕問題，設(shè)計(jì)了MoS2/α-MoO3異質(zhì)結(jié)催化劑;以水熱合成的MoS2為前驅(qū)體材料制備了MoS2/α-MoO

4、3異質(zhì)結(jié)和α-MoO3納米片，利用XRD、SEM、TEM等手段表征了樣品的晶體結(jié)構(gòu)、樣品組成及樣品的形貌，探究了MoS2/α-MoO3異質(zhì)結(jié)及α-MoO3納米片生長(zhǎng)機(jī)理;比較了這兩種催化劑對(duì)有機(jī)染料分子羅丹明B的降解效果，結(jié)果顯示MoS2/α-MoO3異質(zhì)結(jié)具有優(yōu)異的光催化特性，同時(shí)考察了異質(zhì)結(jié)光催化機(jī)理。
　　(3)利用直接硫化MoO3的CVD法成功制備了MoS2薄膜，探究了不同生長(zhǎng)條件對(duì)MoS2薄膜質(zhì)量的影響，找出了CVD法制