3.2.2 MoS2纳米片/PVA复合材料的光吸收 .. 18
3.2.3 复合材料的XRD图谱 19
结 论 20
致 谢 21
参考文献 .. 22
1 绪论
1.1 二硫化钼
过渡金属二硫化合物因其特殊的层状结构而在光学、电化学、催化学、摩擦学等方面具
有良好的表现而受到广泛关注,其中最具代表的是二硫化钼。二硫化钼(MoS2),它看上去是
灰黑色且有金属光泽,1185℃开始融化,在温度为 14℃时,它的密度为4.80g/cm3,常被用作
润滑剂。二硫化钼的禁带宽度约为 1.29~1.97eV,是一种半导体,且有抗磁性,因此二硫化
钼能够用来制作半导体和线性光电导体器件, 并且半导体具有换能和整流效应[1]。 二硫化钼因
其特殊结构同时也能够用作加氢脱硫催化剂和储氢材料[2]。
1.1.1 二硫化钼的结构
二硫化钼的结构与具有层状结构的石墨十分地相似,是优尔方晶系[3]
。 二硫化钼的晶体结
构为一种类三明治的夹心层结构,即二硫化钼的单元结构是由两个硫层和夹在硫层之间的一
个钼层组成S-Mo-S 的夹层结构。二硫化钼分子层之间的间距为0.69nm。如图 1.1所示。 从图1.1中可以看出,在 MoS2晶体结构中, S-Mo-S 片层结构内,层内是通过很强的 Mo-
S 共价键结合; 相邻的硫原子之间层则是通过弱的力即范德华力连接。在二硫化钼分子层内,
1 个钼原子和 6 个硫原子通过共价键形成类似三棱柱的配位结构;一个硫原子和 3 个钼原子
通过共价键结合形成三棱锥配位结构。而位于 MoS2 分子层结构边缘的每一个 Mo 原子只能
与 4 个 S 原子相连;位于 MoS2分子层结构边缘的每个 S 原子只能与 2 个 Mo 原子相连,因
此 MoS2 分子层的边缘有大量的不稳定的悬空键,并且相邻两层之间是由较弱的范德华力相
连,这使得 MoS2层与层之间容易被剥离[1]。与此同时,MoS2在金属表面的附着力比较强,
因此 MoS2 的摩擦系数很低,因而 MoS2 的附着在金属表面,能够形成一层润滑膜。又由于MoS2分子层层间的 Mo-S 键结合力较强,因此所形成的润滑膜机械强度较高 。二硫化钼在
高温和高真空下的摩擦系数同样很低 [3]。由于二硫化钼的这种特性,其被广泛地应用于润滑材料方面。
二硫化钼的晶体结构有 1T、2H 和 3R 三种形式,如图 1.2 所示。其中 1T 型的特点是每
个晶胞中只存在着一个 Mo 原子;2H 型的特点是一个晶胞中有两个 Mo 原子;3R 型的特点
是一个晶胞中含三个Mo原子 [4]
。1T和3R 型是亚稳态,2H型是稳态。自然界中的二硫化钼
的通要是2H-MoS2。 1.2 纳米二硫化钼的制备
1.2.1 纳米二硫化钼的制备
自然界中的二硫化钼主要是 2H 晶型的,因为 1T 和 3R 晶型 MoS2是亚稳态的,其蕴藏
在辉钼矿中。二硫化钼是可直接从辉钼矿中提纯而得,此方法可以大批量地生产二硫化钼,
但产物的杂质含量高,以及产物的粒径、形态都不确定,也不好于对产品表面进行改性,这
很大程度上限制了二硫化钼的应用。同时纳米尺寸的二硫化钼的各个方面的性能都有明显的
提高,并且随着纳米加工工艺的发展,目前已经能够制备尺寸在纳米级和纯度较高的二硫化
钼,故纳米 MoS2得到了更多的关注、研究与应用。
目前国内外已经有了许多的方法来制备纳米二硫化钼,主要有物理法和化学法两类。其
中物理法是采用物理的手段使二硫化钼的粒径细化到纳米级别,其中主要包括物理粉碎法、 MoS2/PVA纳米复合材料的制备及其性能研究(2):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_18783.html