[发明专利]一种分级结构MoS2

说明书

本发明公开了一种分级结构MoS₂/Cu₂S复合材料，它为由MoS₂纳米片和Cu₂S纳米片组装而成的呈花状结构的微纳米球，它以钼源、硫源、铜源和还原剂为原料进行水热反应而成。本发明利用水热法制备MoS₂/Cu₂S复合材料，涉及的原料来源广、成本低，工艺简单易行，产量大，可解决目前MoS₂与其他材料复合的难点，并可改善MoS₂在催化反应过程中电导率低的问题，所得复合材料表现出优异的光催化性能和电催化性能，适合推广应用。

技术领域

本发明属于无机材料技术领域，具体涉及一种具有分级结构的MoS₂/Cu₂S复合材料及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展，能源与环境问题也变得日益严峻。制备新型清洁能源来替代不可再生能源成为人们关注的热点，其中电催化制氢具有无毒、材料廉价易得且很少产生二次污染等优点，是一种十分有前景的技术。

MoS₂作为一种纳米级层状结构的电催化材料，因其独特的电性能和优异的机械性能引起科学家关注。这类化合物是以金属原子层排布在两个硫原子片层形成三文治结构，硫原子片层间通过范德华力相互作用，一层一层迭加而形成稳定的层状结构。近来，一些研究者对其进行形貌调控及复合改性，使MoS₂的电催化性能得到提升，从而使MoS₂材料受到人们的广泛关注。但MoS₂本身存在着与其他材料难复合，电导率低的问题，导致其在实际应用上受到限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有分级结构的MoS₂/Cu₂S复合材料，该材料为MoS₂纳米片和Cu₂S纳米片组装而成的微纳球状，可表现出优异的电化学性能，且涉及的制备方法简单、原料常见易得、可重复性好，能够实现大规模生产。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种分级结构MoS₂/Cu₂S复合材料，它为由MoS₂纳米片和Cu₂S纳米片组装而成的呈花状结构的微纳米球。

上述方案中，所述微纳米球的直径为500～1000nm。

上述一种分级结构MoS₂/Cu₂S复合材料的制备方法，包括如下步骤：将钼源、硫源、铜源和还原剂加入到水和乙醇的混和溶液中搅拌混合均匀，然后将所得混合液加热进行水热反应，反应结束后进行抽滤、洗涤、干燥，即得所述分级结构MoS₂/Cu₂S复合材料。

上述方案中，所述钼源为钼酸钠。

上述方案中，所述硫源为硫代乙酰胺或硫脲。

上述方案中，所述铜源为硫酸铜或硝酸铜。

上述方案中，所述还原剂为乙二胺。

上述方案中，所述钼源、硫源、铜源的摩尔比为1:(2.5～7):(0.05～0.2)。

上述方案中，铜源与乙二胺的摩尔比为1:(900～2000)。

优选的，所述溶液中钼酸钠的浓度为0.025mol/L，所述溶液中硫代乙酰胺的浓度为 0.075～0.15mol/L，所述溶液中硫酸铜的浓度为0.003-0.005mol/L。

优选的，所述乙二胺、水与乙醇的体积比为1:(0.5～2):(0.5～1)。