二硫化钨制备及简介1
二维纳米二硫化钨制备与应用
04046功滋讨科2021年第4期(52)卷文章编号.1001-9731(2021)04-04046-08二维纳米二硫化钨制备与应用”倪哲伟，沈勇，陈名扬,项光鸿（上海工程技术大学纺织服装学院，上海201620）摘要：二维纳米二硫化钨具有特殊层状结构、可调节带隙、稳定的物理化学性质等优点吸引了国内外研究人员的关注。
本文综述了二维纳米二硫化钨的最新研究进展，介绍二维纳米二硫化钨的晶体结构、光学性质、能带结构，归纳了二维纳米二硫化钨的制备方法，以及在光催化剂、光电检测器、润滑剂、场效应晶体管等领域的应用，展望了二维纳米二硫化钨未来的研究前景。
关键词：二维纳米；二硫化钨；制备；应用中图分类号：TQ136.1+3文献标识码:A DOI：10.3969/.issn.1001-9731.2021.04.0080引言石墨烯的发现引起了科研人员对于层状材料的强烈兴趣，通过机械剥离石墨后获得的扁平、单原子厚度的石墨烯具有优良的电学性能和机械性能，但是零带隙的缺陷限制了在电子器件领域的应用而层状过渡金属硫化物在结构上不仅拥有类似石墨烯的层状结构，同时克服了石墨烯零带隙和化学惰性的缺点［3,凭借较高的光致发光量子产率4、优异的导热性、较好的机械柔韧性页、高的载流子迁移速率⑺等优异的物理化学特性和相对低廉的价格，层状过渡金属硫化物在众多领域得到了广泛应用。
二硫化钨（WS2）作为过渡金属硫化物的重要成员得到了较多的研究。
块状WS2通常是间接带隙半导体，剥离为单层时转变为直接带隙半导体，控制剥离层数能够对带隙宽度调节，二维纳米WS2较大的比表面积能够提供更多的活性位点;分子层间较弱的范德华力可以在剪切力的作用下发生层间滑移;紫外-近红外区域较宽的光吸收带［0］，这些优点使得二维纳米WS2广泛应用于光催化［1，12］、润滑剂［3］、光电检测器［4］等领域。
液相剥离等传统方法获得的二维纳米WS2保留了体块状高结晶度和低缺陷的优点［5］，但也存在形貌不规则，厚度不均匀，产量低的情况，很难获得大面积高质量的二维纳米WS［6，同时剥离后的二维纳米WS2为了减少悬空键和体系能量会倾向堆叠成块导致二维纳米WS2光电性能受到影响“。
二硫化钨在光催化的应用前景
二硫化钨在光催化的应用前景1. 引言1.1 二硫化钨光催化简介二硫化钨是一种具有优异光催化性能的半导体材料，广泛应用于光催化领域。
它是由钨和硫元素组成的化合物，具有较高的光吸收率和光电转换效率，能够有效利用光能将化学反应进行，是一种绿色环保的新型催化剂。
二硫化钨在光催化中具有较强的光吸收和光催化活性，能够在可见光甚至红外光的照射下促进光催化反应的进行。
其带隙能与太阳光谱相匹配，有望成为未来光催化领域的重要研究对象。
二硫化钨的光催化性能受其晶体结构、表面性质和掺杂等因素的影响，可以通过调控这些因素来实现针对不同反应的定制化设计，提高光催化活性和稳定性。
二硫化钨光催化的研究对于推动绿色环保化学工业的发展具有重要意义，有望为解决能源和环境问题提供新的解决方案。
1.2 二硫化钨在光催化应用中的重要性二硫化钨具有良好的光催化性能，能够高效地吸收可见光和紫外光，产生电子-空穴对，并有效地促进光催化反应的进行。
这使得二硫化钨成为一种非常具有潜力的光催化材料，可以应用于许多领域，如水处理、空气净化、光解水制氢等。
二硫化钨具有优异的稳定性和可控性，可以调控其结构和表面性质，从而实现特定应用需求。
在光催化领域，稳定性和可控性是非常重要的特性，能够确保催化剂的持续性能和高效性能。
由于二硫化钨的低成本和易制备性，使其在光催化应用中具有很大的优势。
与其他贵金属催化剂相比，二硫化钨的成本更低，生产成本更可控，可以为环境友好型催化剂的开发提供更多的可能性。
二硫化钨在光催化应用中的重要性不言而喻。
其优良的光催化性能、稳定性和可控性，以及低成本和易制备性，使其有望成为环保高效的新型催化剂，为解决环境污染和能源危机提供有效的解决方案。
2. 正文2.1 二硫化钨光催化的机理二硫化钨（WS2）在光催化中的作用机理主要是通过其光敏性质和结构特点来实现的。
二硫化钨的带隙能随着厚度的变化而调节，使得它具有优异的光吸收性能。
当二硫化钨暴露在光照下时，其带隙能够吸收光能并激发电子从价带跃迁至导带，从而形成电子-空穴对。
二硫化钨(WS_2)纳米材料的水热合成与光吸收性能研究
二硫化钨(WS_2)纳米材料的水热合成与光吸收性能研究二硫化钨(WS2)是一种典型的层状化合物,其层内原子通过很强的化学键结合,层间的作用力是范德华力。
因此,其纳米结构不仅在润滑和催化领域具有广泛应用,而且在锂电池电极、储氢、光电学等领域均有广阔的应用价值。
正是其所具有的优异物理化学性能和巨大的潜在应用前景吸引了越来越多的科研工作者的关注。
由于WS2结构的各向异性,不同形貌结构对其性能的影响相当显著。
因此,通过探索拓展WS2新的制备方法和工艺参数,实现微结构、形貌和微观尺度调控制备,使之在更广泛的领域得到应用,具有重要的理论和实践意义。
本文在软模板的辅助下,通过控制水热合成方法中的一些反应参数(如原料的种类和浓度、反应温度、反应时间等)来实现调控产物不同微结构、形貌和尺度,合成不同形貌的WS2纳米材料,探讨不同维度WS2纳米晶的微观结构和光学吸收性能之间的联系,开拓其应用领域;另一方面,探索了纳米Ti O2负载纳米WS2以及WO3的复合催化剂,以及WO3/WS2纳米复合物的合成方法,并对复合催化剂的光学吸收性能进行了研究。
本论文主要包括以下几部分内容:①采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)辅助水热法制备了球状、线状、棒状、片状的低维WS2纳米结构,以及一种纳米片聚集的WS2纳米花分层结构。
随着CTAB在溶液中浓度的不同,自发形成不同形态(球状、柱状、层状、以及六方有序等)的胶束,这些胶束在水热法制备WS2时可以起到一种软模板的作用。
对不同形貌的WS2纳米结构进行紫外可见光谱测试,表明WS2纳米材料在可见光区域存在比较宽的吸收范围,其在光催化方面将具有广泛的应用前景。
②采用聚乙二醇(PEG-20000)辅助水热法合成了一种由纳米颗粒组装的WS2纳米纤维结构。
研究PEG-20000对产物形貌结构的影响和产物的形成机制。
PEG-20000长链分子在WS2纳米纤维结构形成中起着,提供可嵌入形核点的模板的作用。