球磨-溶剂热诱导法合成WS2纳米棒及其摩擦性能

采用行星式高能球磨机，将WS₂与S粉末混合球磨，得到纳米片状结构的前驱体，然后添加分散剂聚乙二醇(PEG)用溶剂热诱导的方法使纳米片状前驱体发生结构转变，制备了棒状结构的WS₂纳米材料。用XRD、SEM、TEM等方法对WS₂纳米棒进行了形貌和结构表征，并对其作为润滑油添加剂的摩擦性能进行了初步的研究。     

微波原位合成Ag NPs/MoS2复合材料及其电化学性能

二硫化钼纳米片(MoS₂)受到带电杂质、结构缺陷和易聚集等因素的影响,导致其电子转移性能下降,使其应用受限。将银纳米颗粒(Ag NPs)与少层MoS₂纳米片复合,可提升MoS₂纳米片的电化学性能。本研究创新性地采用微波还原法,使Ag NPs原位沉积于MoS₂,得到Ag NPs/MoS₂复合材料。结果表明,将Ag NPs/MoS₂复合材料修饰于丝网印刷电极(screen printed electrodes,SPE)后,测得的循环伏安(cyclic voltammetry,CV)曲线峰电流值为同浓度单一MoS₂修饰电极的1.8倍,方波伏安(square wave voltammetry,SWV)曲线峰电流值为单一MoS₂修饰电极的3.4倍,电化学阻抗谱(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)的电子转移阻抗值(Ret)仅为167Ω,相比MoS₂/S...     

WS2纳米棒的合成及其摩擦学性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为表面活性剂,利用水热合成法在180℃条件下成功制备出WS2纳米棒。用XRD、SEM、TEM和HRTEM对WS2纳米棒的结构进行表征和分析,并提出了可能的生长机理。将WS2作为润滑油添加剂加到基础油中,用CETR UMT-2摩擦磨损仪测试其摩擦学性能。结果表明:WS2纳米棒作为润滑油添加剂表现出良好的摩擦性能。     

MoS_2纳米片及其增强环氧树脂基复合材料的制备与性能研究

以液相分散法为基础制备了MoS2纳米片悬浮液.对该悬浮液进行了吸光性能和荧光性能表征;结果显示悬浮液荧光信号明显增强;同时得到增加超声时间、降低离心转速、采用粒径较大的块状粉末和加入球磨工艺这些因素是可以提高悬浮液的吸光度的优化工艺条件.采用微区荧光测试测得了单个MoS2纳米片的荧光光谱,其主峰位置在652 nm,对应的带隙能量是1.9 e V;还对单个纳米片进行退火处理,其荧光信号在退火后有所增强.对MoS2纳米片进行了AFM和SEM表征显示大部分纳米片的平面尺寸在几百纳米,厚度约为几纳米.另外,将MoS2纳米片悬浮液与E51环氧树脂混合,制备了MoS2纳米片增强环氧树脂基复合材料.对该复合材料进行了荧光性能和拉伸性能测试.结果显示复合材料的荧光信号也明显增强;且经退火后,因为复合材料内部残余热应力的关系,该复合材料的荧光信号的峰值位置出现移动.同时,该复合材料的韧性也有提升.     

氢氧化镁纳米片的合成及其润滑性能的研究

以硫酸镁和氢氧化钠为原料,油酸为表面修饰剂,采用原位合成的方法制备出了疏水性的Mg(OH2)纳米片.研究了反应温度、反应物浓度等因素对氢氧化镁纳米片平均粒径的影响.用X-射线粉末衍射(XRD)、红外(IR)和热重(DTA-TGA)及扫描电子显微镜(SEM),对制备出的Mg(OH)2纳米片的结构和形貌进行了表征,证实制备出的Mg(OH)2纳米片具有良好分散性,纳米片尺度为200～300nm,厚度10nm.摩擦实验证明Mg(OH2)纳米片可以作为润滑油中的添加剂来应用.     

Na(Y1.5Na0.5)F6:Yb3+/Er3+纳米棒的制备及其上转换发光特性

采用水热合成法,使用油酸作为乳化剂制备了Yb3+/Er3+共掺杂六角相Na(Y1.5Na0.5)F6纳米棒。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及荧光光谱等测试手段对所制备的样品进行表征。测试结果表明,Na(Y1.5Na0.5)F6纳米晶的晶格常数为a=b=0.600 nm,c=0.352 nm。在980 nm红外光激发下,Yb3+/Er3+共掺杂Na(Y1.5Na0.5)F6纳米棒发出从红光到近紫外的上转换荧光,其中红光、绿光和近紫外光分别对应于Er3+离子4F9/2→4I15/2,(2H11/2,4S3/2)→4I15/2和(2G11/2/2H9/2)→4I15/2的能级跃迁。详细讨论和分析了各荧光波段的上转换发射过程。     

纳米MoS2空心球的制备与表征

采用软模板法,通过添加十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)作为模板剂,制得纳米MoS2空心球。采用SEM、TEM、XRD以及EDS等表征最终产物的形貌和化学成分,并基于CTAC和最终产物的FTIR光谱图,讨论了纳米MoS2空心球的形成机理。结果表明:产物为直径约30～100nm壁厚为10nm的空心球,结晶度较差,但可通过退火加以改善。在纳米MoS2空心球的形成过程中,CTAC不仅仅是作为模板剂和脚手架,还参与了化学反应生成中间体沉淀,并在此过程中,初步形成了核壳结构。     

WS2纳米颗粒的合成及摩擦学性能研究

将自制的WO₃纳米颗粒前驱体与S粉混合,在自制的反应装置氢气氛中,于550～750 ℃下煅烧得到二硫化钨纳米颗粒,反应中用H₂代替H₂S以减少对周围环境的污染。该合成路线简单且产物纯度高。用XRD、SEM、TEM和HRTEM对二硫化钨纳米结构进行了表征和分析,并将WS₂纳米颗粒作为添加剂添加到N40基础油中,在MS-T3000摩擦磨损仪测试其摩擦学性能。结果显示:制备的二硫化钨颗粒平均粒径在50 nm以内,其形状为球形或类球形。WS₂纳米颗粒作为普通润滑油的纳米级固体添加剂表现出了较优异的摩擦学性能。     

超声辅助制备表面修饰纳米Ca2B6O11及表征

纳米材料的制备及其应用于润滑油摩擦性能研究,对于改善油品的性能和延长设备的使用寿命具有重要的意义。首次采用超声辅助法合成了球型、粒径分布均匀的纳米硼酸钙润滑油添加剂并对其进行了表征。XRD结合热分析发现样品在室温下为非晶态,750℃结晶,且原料配比对晶态没有影响。SEM和TEM分析证明在超声波辅助下可以得到50 nm的超微粒子,而不用超声波的样品粒径为200~300 nm。在超声和搅拌下将2%的添加剂均匀分散在润滑油中,得到成品油。静置观察评价了润滑油的分散性和稳定性。在重负荷车辆与工业齿轮油中试验检验了润滑油的的润滑性能。结果表明,纳米硼酸钙添加剂具有良好的分散性、稳定性和抗磨减摩性能。     

MoS2/管状g-C3N4复合光催化剂的光催化海水产氢性能

采用溶剂热法制备了具有二维/一维(2D/1D)纳米结构的MoS_2纳米片/管状g-C_3N_4(MS/TCN)复合光催化剂,并在可见光照射下用于光催化海水产氢。实验结果表明MS/TCN复合材料的光催化活性优于纯相TCN。此外,MS/TCN-0.5样品(含有0.5%(w/w)的MoS_2)显示出最佳的析氢活性,其产H_2速率为85.1μmol·h~(-1),且在进行循环性测试后,活性没有明显降低。     

C/g-C3N4/MoS2复合材料的制备及光催化性能

首先以尿素和葡萄糖为前驱体,通过热缩合方法制备了C/g-C₃N₄,然后利用溶剂热法合成C/g-C₃N₄/MoS₂三元复合材料。通过不同的手段对其进行了表征,结果表明,与C/g-C₃N₄相比,该三元复合材料不仅具有更强的光吸收性能和更大的表面积,而且更有利于电子的转移。同时对其可见光催化降解甲基橙性能进行研究,结果发现,C/g-C₃N₄/MoS₂-2.0%复合材料(含有质量分数为2.0%的MoS₂)表现出最高的反应速率常数(0.0086 min^-1),分别为g-C₃N₄/MoS₂-2.0%(0.0015 min^-1)和C/g-C₃N₄(0.0036min^-1)的5.7倍和2.3倍。     

The creation of the magnetic and metallic characteristics in low-width MoS2 nanoribbon (1D MoS2): A DFT study

A basic understanding of the catalytic performance is needed to probe the physical properties that change with a reduction in the catalytic clusters size. It has been shown that the edge of low-width MoS₂ nanoribbon has a metallic characteristic, while that of bulk MoS₂ has a semi-conductive characteristic. For probing the observations, we constructed the models representing the surface atoms and the edge atoms of the MoS₂ nanoribbon. The nanoribbon-like model can also be used to model the edge atoms of the nanocluster MoS₂ .Then we calculated the density of states (DOS) of infinitely two-dimensional MoS₂ and of the structure corresponding to the edge atoms of the MoS₂ nanoribbon-like structure with Wien2K software. The magnetic moment of structures was calculated for identifying the magnetic structure. We found that the bulk MoS₂ and infinitely two-dimensional MoS₂ are semi-conductive and not magnetic, while the computation model corresponding to MoS₂ nanoribbon is metallic. The calculation anticipates that the edges of the MoS₂ nanocluster and the low-width MoS₂ nanoribbon are strongly magnetic.     

MoS2/g-C3N4复合材料的制备及可见光催化性能

首先在N-甲基吡咯烷酮溶液中超声剥离得到少层的MoS₂,将其与石墨相氮化碳（g-C₃N₄）复合,制得MoS₂/g-C₃N₄复合材料。采用X射线衍射（XRD）,扫描电镜（SEM）,X射线光电子能谱（XPS）,傅里叶变换红外光谱（FTIR）,Raman光谱,紫外-可见漫反射吸收光谱（DRS）和光致荧光（PL）技术对复合材料进行表征。可见光下考察MoS₂/g-C₃N₄复合材料光催化降解罗丹明B（RhB）的活性,结果表明：将少量MoS₂与g-C₃N₄复合可明显提高光催化活性,且1%（w/w）MoS₂/g-C₃N₄复合物的光催化活性最高,可能的原因是MoS₂和g-C₃N₄匹配的能带结构,增大了界面间电荷的传输,降低了光生电子-空穴的复合,进而提高了光催化活性。     

MoS_2/g-C_3N_4复合材料的制备及可见光催化性能

首先在N-甲基吡咯烷酮溶液中超声剥离得到少层的MoS_2,将其与石墨相氮化碳(g-C_3N_4)复合,制得MoS_2/g-C_3N_4复合材料。采用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),X射线光电子能谱(XPS),傅里叶变换红外光谱(FTIR),Raman光谱,紫外-可见漫反射吸收光谱(DRS)和光致荧光(PL)技术对复合材料进行表征。可见光下考察MoS_2/g-C_3N_4复合材料光催化降解罗丹明B(Rh B)的活性,结果表明:将少量MoS_2与g-C_3N_4复合可明显提高光催化活性,且1%(w/w)MoS_2/g-C_3N_4复合物的光催化活性最高,可能的原因是MoS_2和g-C_3N_4匹配的能带结构,增大了界面间电荷的传输,降低了光生电子-空穴的复合,进而提高了光催化活性。     

球状MoS_2/WO_3复合半导体制备及其对RhB的光催化性能

采用水热法成功制备了MoS_2/WO3复合半导体光催化剂,分别通过SEM、TEM、EDS、XRD、Raman和DRS对催化剂的形貌,组成及结构进行表征,并用BET模型计算比表面积。对比发现球状MoS_2/WO3对罗丹明B(Rh B)的光降解效率明显高于纯WO3、片状MoS_2/WO3复合半导体。针对球状MoS_2/WO3复合半导体,分别研究了MoS_2不同负载量(0.5%,1%,2%,5%,10%)对Rh B光催化降解性能的影响,结果表明MoS_2含量为2%时催化效果最佳。同时,研究了溶液的p H值(p H=1,3,6,7,11)对光催化降解反应活性的影响,结果显示p H=6时降解率最高。当催化剂量增加到1 g·L-1时,30 min后Rh B降解率达到96.6%。球状MoS_2/WO3的瞬态光电流为0.050 6 m A·cm-2,比纯WO3提高了2.4倍。经过5次循环实验,球状MoS_2/WO3复合半导体催化剂仍能保持90%的高降解率。     

球状MoS2/WO3复合半导体制备及其对RhB的光催化性能

采用水热法成功制备了MoS₂/WO₃复合半导体光催化剂,分别通过SEM、TEM、EDS、XRD、Raman和DRS对催化剂的形貌,组成及结构进行表征,并用BET模型计算比表面积。对比发现球状MoS₂/WO₃对罗丹明B（RhB）的光降解效率明显高于纯WO₃、片状MoS₂/WO₃复合半导体。针对球状MoS₂/WO₃复合半导体,分别研究了MoS₂不同负载量（0.5%,1%,2%,5%,10%）对RhB光催化降解性能的影响,结果表明MoS₂含量为2%时催化效果最佳。同时,研究了溶液的pH值（pH=1,3,6,7,11）对光催化降解反应活性的影响,结果显示pH=6时降解率最高。当催化剂量增加到1 g·L^-1时,30min后RhB降解率达到96.6%。球状MoS₂/WO₃的瞬态光电流为0.050 6 mA·cm^-2,比纯WO₃提高了2.4倍。经过5次循环实验,球状MoS₂/WO₃复合半导体催化剂仍能保持90%的高降解率。     

Application of MoS2 modified screen-printed electrodes for highly sensitive detection of bovine serum albumin

The present work reports the application of a new molybdenum disulphide (MoS₂)-based electrochemical platform for highly sensitive quantitation of an iron-binding protein, bovine serum albumin (BSA). The gold screen-printed electrodes were modified with MoS₂ nanoflakes, followed by bioconjugation with anti-BSA antibodies. Using the above bioelectrode, cyclic voltammetric analysis was carried out in the presence of a Fe³⁺/Fe²⁺ redox probe which exhibited a linear response of peak current with varying concentrations of BSA up to 10 ng/mL (with a detection limit of 0.006 ng/mL). This study is novel in that it shows a considerable enhancement of signal during electrochemical sensing of a protein.     

Ag_3PO_4/MoS_2纳米片复合催化剂制备及可见光催化性能

采用机械球磨法成功制备Ag_3PO_4/MoS_2纳米片复合催化剂。运用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis)和荧光发射光谱(PL)对复合催化剂的结构和形貌进行了表征。结果表明,Ag_3PO_4纳米粒子均匀地附着在MoS_2纳米片层结构上,两者形成紧密结合。以亚甲基蓝为模拟污染物,研究复合催化剂在可见光照射下的光催化特性;通过循环实验考察复合催化剂的稳定性。结果显示,含有1%的MoS_2纳米片与Ag_3PO_4形成的复合催化剂在30 min内对亚甲基蓝的降解率为95%,其降解动力学常数是纯相Ag_3PO_4的2倍。经过5次循环实验后复合催化剂对于亚甲基蓝的降解率为84%,而纯Ag_3PO_4对于亚甲基蓝的降解率仅为35%。Ag_3PO_4/MoS_2纳米片复合催化剂具有优良的光催化活性和高稳定性,主要归因于二硫化钼纳米片与磷酸银形成异质结,磷酸银激发的电子和二硫化钼纳米片产生的空穴直接复合,从而促使光生电子从磷酸银晶体表面快速分离,减轻了磷酸银的光电子腐蚀,同时也提高了复合物的光催化活性。     

Ag3PO4/MoS2纳米片复合催化剂制备及可见光催化性能

采用机械球磨法成功制备Ag₃PO₄/MoS₂纳米片复合催化剂。运用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外可见漫反射光谱（UV-Vis）和荧光发射光谱（PL）对复合催化剂的结构和形貌进行了表征。结果表明,Ag₃PO₄纳米粒子均匀地附着在MoS₂纳米片层结构上,两者形成紧密结合。以亚甲基蓝为模拟污染物,研究复合催化剂在可见光照射下的光催化特性;通过循环实验考察复合催化剂的稳定性。结果显示,含有1%的MoS₂纳米片与Ag₃PO₄形成的复合催化剂在30 min内对亚甲基蓝的降解率为95%,其降解动力学常数是纯相Ag₃PO₄的2倍。经过5次循环实验后复合催化剂对于亚甲基蓝的降解率为84%,而纯Ag₃PO₄对于亚甲基蓝的降解率仅为35%。Ag₃PO₄/MoS₂纳米片复合催化剂具有优良的光催化活性和高稳定性,主要归因于二硫化钼纳米片与磷酸银形成异质结,磷酸银激发的电子和二硫化钼纳米片产生的空穴直接复合,从而促使光生电子从磷酸银晶体表面快速分离,减轻了磷酸银的光电子腐蚀,同时也提高了复合物的光催化活性。     

花瓣状微球MoS2/石墨烯复合材料的制备及其电化学性能

采用有利于二维层状结构形成的L-半胱氨酸作为硫源,钼酸钠作为钼源,制备聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）辅助水热合成花瓣状微球形貌的MoS₂/还原氧化石墨烯复合电极材料（PVP-MoS₂/RGO）. X射线衍射（XRD）及透射电子显微镜（TEM）证实,经过PVP的适量添加,MoS₂有序堆垛结构的片层数目明显减少. 扫描电子显微镜（SEM）显示,添加适量PVP的MoS₂/石墨烯材料具有分散性更好的花瓣状微球形貌. 上述的少层有序堆垛结构及复合材料的良好分散性缩短了MoS₂中锂离子的嵌入/脱出路径,使其具有更高的容量、循环稳定性和倍率性能.