液相剝離天然輝鉬礦制備納米二硫化鉬及其光電催化性能研究.pdf

1、二維層狀結(jié)構(gòu)的MoS2，由于其較大的能級間隙，彌補了石墨烯沒有帶隙的缺點，隨分子層數(shù)可調(diào)的帶隙更帶來了許多獨特的光學(xué)，電學(xué)性質(zhì)，近幾年成為類石墨烯材料中的研究熱門。大批量獲取高質(zhì)量單層或極少層的MoS2是應(yīng)用的前提。本論文以天然輝鉬礦為原料，研究了液相剝離制備納米MoS2的方法，對制備的MoS2進行了表征及光電性能的測試，并將其應(yīng)用于光電催化協(xié)同微生物燃料電池中。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)采集經(jīng)礦場初步富集后的天然輝鉬礦礦粉，

2、進一步粉碎，并分析成分和結(jié)構(gòu)。利用液相剝離MoS2常用的兩種典型溶劑:N-甲基吡咯烷酮和表面活性劑P123的水溶液，成功地通過溫和的超聲水浴剝離得到了納米MoS2。表征結(jié)果表明天然輝鉬礦剝離產(chǎn)物既有量子點，又有納米片，納米片高度剝離至幾個分子層。同樣方法剝離商品MoS2主要產(chǎn)物是量子點，且產(chǎn)量低于輝鉬礦。
　　(2)利用易揮發(fā)溶劑異丙醇在超聲水浴中剝離得到了MoS2納米片，相同條件下商品MoS2不能剝離出納米粒子。考察了不同溶劑剝

3、離天然輝鉬礦方法對后續(xù)應(yīng)用的影響。異丙醇剝離MoS2納米片雖然產(chǎn)率較低，但溶劑的易揮發(fā)性方便產(chǎn)品的后續(xù)利用。
　　(3)提出液相剝離天然輝鉬礦增強剝離效率的主要原因可能為超聲時礦物中含有的石英相SiO2的撞擊作用。
　　(4)研究了天然輝鉬礦剝離產(chǎn)物的光電性能，證實天然輝鉬礦剝離的納米MoS2有較優(yōu)秀的熒光發(fā)射性能和光電導(dǎo)性。利用產(chǎn)品的大比表面積和光電性能，修飾陰極提高MFC的產(chǎn)電效率，在光照下獲得118.20mW/m2的最