1T型二硫化钼的制备与应用现状
2021-05-12汪芃刘圆圆武钰刘晓文
汪芃,刘圆圆,武钰,刘晓文
(中南大学 资源加工与生物工程学院,湖南长沙 410083)
二维层状过渡金属硫族化合物物理化学性质独特,近年来被人们进行广泛的研究[1]。其中,二硫化钼(MoS2)是一种类石墨烯的层状晶体,相邻层的层间距为0.62 nm,由于层间较弱的范德华力,MoS2可以很容易地被剥离成单层,其带隙会随着层数的减少而增加,而当MoS2的层数减少至单层时,会从间接带隙变成直接带隙[2]。
MoS2有3种晶型,即1T、2H和3R,这取决于Mo和S原子之间的配位方式和层间的堆叠顺序。2H型MoS2的Mo为三角棱柱配位,其晶胞是由两层S-Mo-S单元组成,属于六方晶系;3R型MoS2的Mo配位方式与2H型相同,只是其晶胞是由三层S-Mo-S单元组成,是一种斜方金属相;1T型MoS2的Mo原子呈八面体配位,其晶胞是由一层S-Mo-S单元组成,为亚稳定的四方金属相[3]。如图1所示,为MoS2的晶体结构示意图[4]。

图1 MoS2的晶体结构示意图
1T型MoS2和2H型MoS2在物理和化学方面有明显的差异,特别是电导率特性。1T型具有高电导率,是2H型MoS2的10万倍[5],因此2H型MoS2不利于电化学储能[6]。以往的研究表明,2H型MoS2在电化学析氢方面具有催化惰性,而1T型MoS2在边缘和基面上都有丰富的电化学催化活性位点[7]。3R型MoS2由于其非中心对称结构,即使是块状时,在光致发光发射中都会表现出谷极化[8],3R型和2H型都是MoS2的稳定形态,在自然界中都可以形成[9]。
1 1T型MoS2的制备方法
目前,已有很多种方法用于合成1T型MoS2,大致分为自上而下法和自下而上法两大类[10]。自上而下是以MoS2为前驱体,以碱金属化学插层和剥离;自下而上是指制备1T型MoS2时使用除MoS2以外的前驱体的所有方法,包括水热法、溶剂热法等。……
