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摘 要

本课题是通过水热法制备1T相MoS₂，然后探讨其在光催化方面的应用。1T相MoS₂也就是纳米级片层MoS₂。本论文拟采用两种方法来制备1T相MoS₂，第一种方法是通过控制水热反应温度直接制备1T相MoS₂，第二种方法是通过水热反应制备多层MoS₂，然后接着对其通过超声增强Li嵌入的方式（插层法）来制备1T相MoS₂。

对所制备得到的多层MoS₂以及1T相MoS₂进行探究，探讨这两种材料在光辅助条件下降解有机物的性能。相关内容如下：

1. 以硫脲、钼酸铵为原料，用盐酸来调节PH，接着运用水热法来制备MoS₂材料。使用XRD、SEM这两种方法来表征制备得到的试样，通过分析进而知道所制备的样品是MoS₂材料。

2. 使用LiOH 作为插层剂，在乙二醇环境下将Li嵌入MoS₂基质层间，使其与水反应，使得多层MoS₂剥离为单层MoS₂，也就是所要制备的1T相MoS₂。然后使用与上面相同的表征方法来对制备的产物进行表征分析。再探究其在不同温度下热稳定性，使用XRD来说明其稳定性。

3. 利用亚甲基蓝作为有机物污染物，分别探讨所制备的多层和1T相MoS₂材料在光照条件下作为催化剂对亚甲基蓝进行降解的催化性能。

关键词：MoS₂ 水热法 插层法 光催化

Preparation and characterization of 1T Phase MoS₂ with High Stability

Abstract

My topic is to prepare 1T phase MoS₂ by hydrothermal method and then discuss its application in photocatalysis. The so-called 1T phase MoS₂, which is often referred to as nano-lamellar MoS₂. In this paper, I intend to use two methods to prepare 1T phase MoS₂, The first method is to prepare 1T phase MoS₂, directly by controlling the hydrothermal reaction temperature. The second method is to prepare multi-layer MoS₂, by hydrothermal reaction and then enhance Li by ultrasound. The 1T phase MoS₂ was prepared by intercalation method.

We investigated the multi-layer MoS₂ and 1T phase MoS₂, and discussed the degradation properties of these two materials under photo-assisted conditions. The relevant contents are as follows:

1. Thiourea and ammonium molybdate were used as raw materials, hydrochloric acid was used to adjust PH, and then hydrothermal method was used to prepare MoS₂ materials. We are going to use the two methods of XRD and SEM to characterize the prepared sample. Through analysis, we know that the prepared sample is the MoS₂ material we need.

2. Using LiOH as intercalation agent, Li was embedded into MoS₂ matrix in ethylene glycol environment to react with water, so that the multi-layer MoS₂ was peeled off into monolayer MoS₂, which is the 1T phase MoS₂ we want to prepare. We used the same characterization method as above to characterize the prepared product. Then explore its thermal stability at different temperatures, using XRD to explain its stability.

3. Using methylene blue as organic pollutants, the catalytic properties of the prepared multilayer and 1T phase MoS₂ materials as catalysts for degradation of methylene blue under light conditions were investigated.

Key words: MoS₂; hydrothermal; intercalation; photocatalysis

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 MoS₂的发展 1

1.2 层状MoS₂的制备方法 2

1.2.1水热法 2

1.2.2化学气相沉积法 2

1.2.3机械剥离法 2

1.2.4锂离子-插层剥离法 3

1.2.5超重力法 3

1.3 MoS₂在催化方面的应用 3

1.3.1催化水裂解氢 3

1.3.2加氢脱硫 3

1.3.3有机污染物的光催化降解 4

1.4 MoS₂在光电器件方面的应用 4

1.4.1Li电池 4

1.4.2湿度传感器 4

1.5 MoS₂在润滑方面的应用 4

1.6 实验的目的及意义 5

1.6.1实验的目的 5

1.6.2实验的意义 5

第二章 MoS₂的制备 6

2.1 MoS₂的结构及其性质 6

2.1.1MoS₂的晶体结构 6

2.1.2MoS₂的理化性质 6

2.2 2H-MoS₂的制备 7

2.2.1制备方法 7

2.2.2试剂及药品 8

2.2.3实验的仪器设备 8

2.2.4实验方法 8

2.3 通过控制水热反应温度制备1T相MoS₂ 8

2.4 通过超声增强锂嵌入的方式进行制备1T相MoS₂ 9

2.4.1制备原理 9

2.4.2试剂和药品 10

2.4.3实验方法 10

第三章 MoS₂的表征与分析 11

3.1 2H-MoS₂的XRD物相分析 11

3.2 控制反应温度制备的样品的XRD物相分析 11

3.3 1T相MoS₂的表征 12

3.3.1XRD的物相分析 12

3.3.2对不同温度下的1T相MoS₂进行XRD表征 13

3.3.3扫描电镜的分析 14

3.4 MoS₂光催化降解有机物 15

3.4.1降解机理 15

3.4.2实验过程 16

第四章 结论 18

4.1 实验结论 18

4.2 展望 18

参考文献 19

致谢 22

第一章 绪论

1.1 MoS₂的发展

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