MoS2/PVA纳米复合材料的制备及其性能研究(2)
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，是吹冰方晶系[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、
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