高潮（常州工程职业技术学院制药与环境工程学院，江苏 常州 213164）

浅谈二硫化钼的研究现状

高潮（常州工程职业技术学院制药与环境工程学院，江苏 常州 213164）

二硫化钼由于其独特的层状结构，使其具有了优异的光学、力学、电学和热学性质，在固体润滑剂、加氢脱硫催化剂、锂离子电池、超级电容器及光电子器件等领域的潜在应用而成为近年来的研究热点。

二硫化钼;二维;层状;纳米

2010年，英国曼彻斯特大学教授Novoselvo和Geim由于发现石墨烯而获得诺贝尔物理学奖，石墨烯的发现颠覆了人们对平面二维结构的认识。因此，近年来与石墨烯具有相似结构的二维层状纳米材料（如二硫化钼）的研究热潮不断兴起。

1 二硫化钼的结构性质

MoS2是辉钼矿的主要成分，其颜色具有金属光泽，形貌类似于石墨。MoS2是典型的层状金属硫化物，具有典型的三明治结构，金属钼原子被两个硫原子夹在中间。金属Mo与S原子之间通过较强的共价键相结合，层与层之间通过较弱的范德华力相结合，层间距为6.5 Å。块体MoS2是间接带隙半导体，带隙能为1.2eV，单层的MoS2是直接带隙半导体，带隙能为1.6eV。MoS2具有1T、2H、3R三种晶体结构。1T和3R型MoS2属于亚稳态，2H型MoS2为稳定相，它是典型的层状结构。2H型MoS2显示的是半导体性质，而1TMoS2显示的是金属性质。

2 二硫化钼的制备

为了达到所需要的性质，选择合适的有效的合成方法是非常重要的。目前已有大量的方法被用来合成MoS2。

2.1 自上而下的方法

为了获得大量的单层MoS2纳米片，经常使用溶液剥离的方法。如，近来研究者使用化学或电化学Li-插层剥离的方法剥离出MoS2纳米片；研究者还发现可以在不同的液相中超声剥离出MoS2纳米片，比如N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺等。

2.2 自下而上的方法

由于在化学剥离过程中晶体结构容易变形，因此，大面积的MoS2纳米片可以通过化学沉积法制备生成。相比较于化学剥离，化学沉积法比较有效的在基质（SiO2/Si或Au）上面生长出MoS2纳米层，制备出的MoS2纳米层具有比较高的质量以及可以控制MoS2纳米层的厚度。由CVD方法制备出的MoS2纳米层可以用作电子、光电伏、光学设备。

3 二硫化钼的应用

3.1 锂离子电池

锂离子电池由于其高的电流密度、高的功率密度、高的可逆容量以及卓越的存储性质成为现代高性能电池的代表。MoS2基质材料具有较高的理论容量，这是由于通过一系列的反应MoS2能够存储大量的Li离子。因为MoS2三明治的层状结构，层与层之间由较弱的范德华力相结合，Li离子能够很容易在层间嵌入和脱嵌。Feng.等通过水热法合成MoS2纳米片，MoS2纳米片电极显示了非常高的电容量～1000mAh/g。Kun Chang.等通过L-丝氨酸协助的方法合成了MoS2-石墨烯复合材料，该复合材料电极显示了非常搞得比电容以及非常好的循环稳定性。

3.2 光催化剂

太阳能半导体光催化剂作为非常有潜力的光催化材料受到了广泛的关注，它能够解决环境和能源问题。二维材料纳米片由于其独特的结构、电子和光学性质。二维层状材料具有高的比表面积能够为不同的反应提供大量的活性位置，此外，纳米结构的二维层状材料还能形成多种多样的界面接触紧密的复合材料。MoS2由于其三明治结构在光催化领域被广泛研究。

3.3 超级电容器

MoS2由于其独特的二维纳米结构和优异的光学、力学、电学和热学性质及其在固体润滑剂、加氢脱硫催化剂、锂离子电池、超级电容器及光电子器件等领域的潜在应用而成为近年来的研究热点，引起了物理、化学、材料、电子等众多领域研究人员的广泛关注，成为当前科研领域的新宠。当然目前仍还有很多问题还在探索当中，仍需要我们科研人员继续进行进一步的研究。

[1]Zhou,W,Yin,Z.;Du,Y,Huang,X,Zeng,Z,Fan,Z,Liu,H,Wang,J, Zhang,H.Synthesis of Few-Layer MoS2 Nanosheet-Coated TiO2 Nanobelt Heterostructures for Enhanced Photocatalytic Activities. Small 2013,9,140-147.

[2]Bo Weng,Xin Zhang,Nan Zhang,Zi-Rong Tang,and Yi-Jun XuTwo-Dimensional MoS2 Nanosheet-Coated Bi2S3.Discoids: Synthesis,Formation Mechanism,and Photocatalytic Application. Langmuir 2015,31,4314-4322.