一种高性能微纳多级结构MoS₂材料、制备方法及应用

摘要

本发明涉及纳米材料制备和能源环保技术领域，具体是一种高性能微纳多级结构MoS₂材料及其制备方法。本发明的制备方法通过引入一种非离子型的表面活性剂聚二醇，使反应生成的MoS₂超薄纳米片自组装成纳米球单元，纳米球单元进一步组装成为具有微纳多级结构的微球，该微球直径为2～10μm，纳米球的直径为50～200nm，纳米片的片长为100～300nm，片宽为100～300nm，片厚为2～50nm，纳米球单元相互交织形成微球，微球的比表面积10～100m²/g。该种MoS₂微纳材料不仅能够发挥纳米单元高活性和效率的优势，该制备方法是在水热条件下一步完成，具有过程简易、低能耗低成本、制备周期短、对环境友好等优点，有利于工程化大规模制备和应用。

主权项

一种高性能微纳多级结构MoS₂材料，其特征在于：MoS₂具有直径为2～10μm的微球形貌，该微球是由大量尺寸均一的纳米球单元相互交织而成，微球比表面积为10～100m²/g，组成微球的纳米球单元的直径为50～200nm，纳米球是由厚度为2～50nm的超薄纳米片自组装而成，具体是将钼源和硫源溶解于去离子水，乙二醇，DMF或者三者任意组合而成的混合溶剂中，然后向该溶液中加入一定量的表面活性剂聚乙二醇，搅拌至完全溶解后，将混合溶液转移到水热装置中，进行水热反应得到黑色的沉淀物，将沉淀物以1000r/min～10000r/min转速离心分离后依次采用蒸馏水和无水乙醇交替进行洗涤、再在30℃ ～ 100℃下真空干燥3h～30h，得到MoS₂微纳材料，所述钼源与硫源的摩尔比为1:7～1:50，其中，所述钼源溶液的摩尔浓度为0.01～0.5 mol/L；所述硫源溶液的摩尔浓度为0.07mol/L～25mol/L。