一种2D/2D超薄MoS2/CdS纳米片的合成方法

本发明涉及一种2d/2d超薄mos2/cds纳米片的合成方法，属于纳米材料制备领域。

背景技术：

1、传统的化石能源储量有限，燃烧产物对环境不够友好，不能满足人类社会可持续发展的需要，因此开发和利用清洁能源迫在眉睫。氢能具有清洁、无污染的特点被认为未来最具潜力的能量载体之一。光催化分解水产氢可以利用太阳能和水产生氢气，是解决能源危机和环境污染最有前景的策略之一。制备高效光催化剂是促进光催化分解水产氢产业化应用的关键途径。

2、目前的光催化材料中，可见光响应的光催化材料中最受欢迎的是cds。cds材料具有合适的能带结构及氧化还原电位，可以吸收可见光并将h+还原产生h2，是最具潜力的半导体材料。但是cds材料中光生电子、空穴的复合速率较快，且s2-在光生空穴的作用下容易被氧化成单质s，从而破坏材料的结构，材料的稳定性较差。所以cds的光催化活性较低、容易被腐蚀。目前，在cds表面负载贵金属pt是提高光催化活性的有效方式。但是地球上pt储量稀少，价格昂贵，亟需制备经济的助催化剂用于提高cds的光催化活性。

3、目前已经制备出的cds多为纳米颗粒和纳米棒，而二维纳米片结构材料因其拥有快速的电子传输通道、更多的活性位点和减少团聚等优点，被广泛应用于能量存储与转化中。目前六方相cds纳米片的制备技术还存在较大的挑战。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种2d/2d超薄mos2/cds纳米片的制备方法，以一维棒状mo3o10(c6h8n)2⋅2h2o为原料和形貌诱导剂，通过简单原位硫化+生长策略，即可实现2d/2d超薄mos2/cds纳米片的制备。本发明制备的2d/2d超薄mos2/cds纳米片中，mos2和cds都是超薄纳米片，两者之间通过片层进行接触，形成较大的界面接触，有利于电荷的快速传输。

2、一种2d/2d超薄mos2/cds纳米片的制备方法采用的是一步原位硫化+生长策略，包含以下步骤：

3、1）将一定量的有机无机杂化钼盐超声分散于乙二胺溶液中。

4、2）向上述溶液中按照比例依次加入硫源和镉源，搅拌溶解得到混合溶液。

5、3）将混合溶液转移到水热反应釜中，在一定的温度下反应一段时间得到沉淀物。

6、4）反应结束后冷却至室温，分别用去离子水和无水乙醇各洗涤3次，然后在真空干燥箱中干燥得到2d/2d超薄mos2/cds纳米片。

7、优选地，所述有机无机杂化钼盐为一维棒状mo3o10(c6h8n)2⋅2h2o。

8、优选地，所述mo3o10(c6h8n)2⋅2h2o在乙二胺溶液中的浓度为2-10 mmol/l。

9、优选地，所述硫源为硫脲或者硫代乙酰胺，所述镉源为硝酸镉或者氯化镉。

10、优选地，所述硫脲和硝酸镉的摩尔比为2:1~1:1，所述硫脲的浓度为0.1~0.5 mol/l。

11、优选地，所述水热反应温度为120~200℃，所述水热反应时间为1~8小时。

12、本发明制备的2d/2d超薄mos2/cds纳米片，与现有的技术相比有益效果是：

13、mos2和cds均为二维纳米薄片结构，两者之间通过叠层进行接触，形成较大的接触面积，为电荷快速传输提供了通道。纳米片均匀分散，有利于暴露更多的活性位点。

技术特征：

1.一种2d/2d超薄mos2/cds纳米片的合成方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的2d/2d超薄mos2/cds纳米片的制备方法，其特征在于，所述有机无机杂化钼盐为一维棒状mo3o10(c6h8n)2⋅2h2o。

3. 根据权利要求1所述的2d/2d超薄mos2/cds纳米片的制备方法，其特征在于，所述mo3o10(c6h8n)2⋅2h2o在乙二胺溶液中的浓度为2-10 mmol/l。

4.根据权利要求1所述的2d/2d超薄mos2/cds纳米片的制备方法，其特征在于，所述硫源为硫脲或者硫代乙酰胺，所述镉源为硝酸镉或者氯化镉。

5. 根据权利要求1所述的2d/2d超薄mos2/cds纳米片的制备方法，其特征在于，所述硫脲和硝酸镉的摩尔比为2:1~1:1，所述硫脲的浓度为0.1~0.5 mol/l。

6.根据权利要求1所述的2d/2d超薄mos2/cds纳米片的制备方法，其特征在于，所述水热反应温度为120~200℃，所述水热反应时间为1~8小时。

7.一种权利要求1-6所述的制备方法制备得到的2d/2d超薄mos2/cds纳米片在光催化领域的应用。

技术总结本发明公开了一种2D/2D超薄MoS<subgt;2</subgt;/CdS纳米片的合成方法，属于纳米材料制备领域。本发明以一维有机无机杂化材料Mo盐为原材料及形貌诱导剂，采用一步原位硫化+生长策略，得到2D/2D超薄MoS<subgt;2</subgt;/CdS纳米片。超薄纳米片的厚度为5‑20 nm。本发明制备的CdS为二维超薄纳米片结构，与MoS<subgt;2</subgt;纳米片叠层结合在一起，两者有较大的接触面积，有助于电荷的快速传输。同时，该方法简单、反应条件温和、经济环保，适用于批量生产，在光催化领域具有良好的应用前景。技术研发人员：乔秀清,陈文轩,郭慧,孙博婧,侯东芳,李东升受保护的技术使用者：三峡大学技术研发日：技术公布日：2024/10/17