文 献 综 述

1.#160;引言

能源紧缺和环境恶化一直是困扰全世界的严峻问题，而在解决这些问题的过程中，光催化技术起到的作用不可忽视。总所周知，太阳能能源丰富、廉价，但其缺点很明显，分布广难储存。光催化材料具有无毒、热稳定行、化学稳定性好等特点，同时材料的光催化活性高，可以提高对太阳能的利用率。这类材料可以以较为安全、有效的方式对现有的环境污染问题做出一定的贡献，使环境可持续发展技术得到新的突破。

使用光催化技术将二氧化碳转化为太阳能燃料被认为是克服能源危机和环境问题最好的方法之一。光催化制备太阳能燃料就是将太阳能转化为化学能进行储存并能再利用，具体为利用太阳能分解水制得氢或者转化二氧化碳制成所要的燃料，如甲烷、甲醇等。1972年，日本研究者发现二氧化钛电极分解水的原理后，光催化分解水制备氢气和氧气以及光催化转化二氧化碳制备燃料成了广大学者研究人员的重点研究对象。

传统光催化剂多为n型半导体，如TiO₂、ZnO、CdS、MnO₂、Fe₂O₃等。其中TiO₂由于其催化活性好、化学稳定性好、廉价、安全性高、无毒、无二次污染等特点，已成为目前研究最广泛的光催化材料。但TiO₂也具有诸多缺点。TiO₂的禁带宽度较宽，为3.2eV，只能对紫外光有相应，对太阳能的利用率低，量子效率低，而ZnO和CdS虽能对可见光有响应，但易产生光腐蚀，化学稳定性差，可能造成二次污染。

近年来，纳米材料的成分结构，合成、制备与加工，性能与应用等领域的研究都得到了很大的发展。其中，纳米过渡金属硫化物，尤其是纳米WS₂和MoS₂，由于其在光学、电学、催化和机械等多方面具有特殊的性能，被广泛应用于固体润滑剂、催化剂、电极材料、储气材料、半导体材料和电子探针等而备受管关注。二硫化钼作为一种高级固体润滑剂和催化剂而被人们广泛研究，近年来随着石墨烯为代表的二维材料的发现，二硫化钼以其许多卓越的性质再次受到世人的关注。尤其当它减为单层是，拥有约1.8eV的直接带隙，弥补了石墨烯零带隙的不足。

2.二硫化钼概述

2.1二硫化钼的结构

二硫化钼，辉钼矿的主要成分，铅灰色至黑色固体粉末，接触有滑腻感，无气味，属于六方晶系或斜方晶系，类似于石墨，有金属光泽。层与层之间容易剥离，具有良好的各向异性。

MoS₂的晶体结构有三种：1T形、2H形、3R形，1T-MoS₂和3R-MoS₂属于亚稳态，常态下存在的是2H-MoS₂，天然的2H-MoS₂晶体是典型的层状结构。2H-MoS₂显示的是半导体性质，而1T-MoS₂显示的是金属性质。如图1所示。