金属相MoS2及复合材料的结构调控及光催化应用进展

金属相二硫化钼(1T-MoS2),因其特殊的结构和丰富的活性位点等出众的性质引起了广泛关注,是目前研究最多的二维过渡金属硫化物(TMDs)材料之一,其在催化、传感器、电池和超级电容器等领域具有广泛的应用前景.针对近年来1T-MoS2及其复合材料在制备、结构调控和光催化应用方面的研究进展进行了综述.1)简述1T-MoS2...     

磁载体MoS2催化剂制备及其重油减黏

以SiO₂/Fe₃O₄为载体,MoS₂为活性组分,通过水热法制备出超顺磁性MoS₂/SiO₂/Fe₃O₄催化剂,并对催化剂进行XRD、VSM、BET、FTIR等表征。结果表明：催化剂有效担载活性组分并且具有优异的磁学性能,SiO₂包覆不仅能保护磁核,而且显著增大催化剂的比表面积。以常压渣油为原料,系统考察了催化剂的减黏性能。发现所制备的磁载体催化剂减黏效果高于商业二硫化钼及羰基钼,提升反应温度能达到更好的减黏效果。此外,在外加磁铁的作用下,催化剂可以方便回收以达到再利用的效果。将具有优异磁学性能的纳米粒子与具有催化性能的活性组分相结合制备的磁性纳米催化剂,为开发重油改质催化剂提供了新的思路。     

原位聚合PS/纳米MoS2复合材料的制备及其性能

用过氧化二苯甲酰做引发剂,聚乙烯醇做分散剂,以苯乙烯为单体,采用原位聚合的方法制备聚苯乙烯(PS)/纳米二硫化钼(MoS2)复合材料。应用示差扫描量热法(DSC)分析了不同MoS2含量时复合材料的热稳定性和玻璃化温度Tg;用高阻计测试了不同MoS2含量时复合材料的电性能。结果表明,加入MoS2,PS的Tg提高;且随着MoS2含量的增加,PS基体的热稳定性和玻璃化温度趋于稳定;复合材料的体积电阻率随着MoS2含量的增大而急剧降低,MoS2的含量增大到20%左右时,复合材料的体积电阻率达到108Ω.cm,已符合抗静电的要求。     

作用于不同活性位点的单胺氧化酶抑制剂

从单胺氧化酶（MAo）活性位点的角度,介绍了近年来报道的单胺氧化酶抑制剂。其包括作用于”AromaticCage”、I2型咪唑活性位点的单胺氧化酶抑制剂以及作用于单胺氧化酶通道的抑制剂,对这些作用于不同活性位点的抑制剂的分析将对认识和研究酶的结构和功能具有重要的指导作用,同时也为研究高活性和高选择性的抑制剂提供新的思路和方法。     

前驱体调控铬系催化剂活性位点并用于丙烷非氧化脱氢研究

针对目前丙烷非氧化脱氢中铬系催化剂活性位点存在的问题,通过调控不同铬基前驱体负载在MCM-41上来建立活性位点与催化性能之间的构效关系.利用XPS、H2-TPR、XRD、UV、H2-TPR等表征手段对催化剂的价态、活性物种的存在形式等进行表征.结果表明,制备的3种铬基催化剂都有单体的Cr(Ⅵ)、聚合的Cr(Ⅵ)以及块状...     

TiO2/MoS2材料的制备及其催化降解甲基橙的研究

以钛酸丁酯为钛源,MoS2为负载剂,通过溶胶-凝胶法和水热法制备TiO2/MoS2复合光催化剂.通过FT-IR、XRD、DRS、SEM、ERS和N2吸附-脱附等对催化剂组成、形貌及结构进行分析,并且以降解率为评价指标通过光催化甲基橙有机污染物来评价其催化活性.对负载量、复合催化剂用量和pH等进行优化研究.研究发现,Ti...     

非贵金属双活性位点碱性电催化分解水研究进展

随着化石能源的枯竭和环境污染问题的加剧,人们正在寻求新的能源以取代传统化石能源。氢能作为一种清洁、可再生能源吸引了全世界研究人员的广泛关注。通过电解水制氢是一种符合可持续发展的实用性技术,其所耗电能可由风力发电,太阳能电池等所提供。在原子层面研究与设计具有多重反应位点的新型电催化剂是提高碱性析氢反应的重要手段。本文阐述了碱性电催化析氢中非贵金属双活性位点的作用和意义。     

硅灰石与纳米MoS2对丙烯酸酯橡胶摩擦磨损性能的影响

采用无转子硫化仪、环-块式摩擦试验机、电子和光学显微镜等分析表征手段,考察了硅灰石及其与纳米二硫化钼(MoS2)并用对丙烯酸酯橡胶(ACM)摩擦磨损性能的影响。结果表明,随着硅灰石用量的增加,改性ACM硫化胶的摩擦因数逐渐降低,而磨损体积呈现出先降低后升高的趋势;当硅灰石用量为35 phr时,硫化胶具有较小的摩擦因数和最好的耐磨性。在35 phr硅灰石改性ACM基础上添加1 phr纳米MoS2时,硫化胶的摩擦因数和磨损体积分别下降到0.4和1.54 mm3,表现出最低的摩擦因数和磨损体积,同时还保持较好的硫化和力学性能。纳米MoS2与硅灰石并用改性ACM时,硫化胶表现出轻微的磨粒磨损特征,磨损面平整光滑,形成的转移膜薄且完整均匀。     

MoS2基催化剂加氢脱硫反应活性相和作用机理研究进展

加氢脱硫工艺在清洁油品生产过程中发挥着重要作用，而MoS₂基催化剂是加氢脱硫的主要催化剂，因此对MoS₂基催化剂活性相和催化反应机理的深入研究有助于从原子层面上对催化剂进行优化设计。本文首先介绍了国内外有关MoS₂基催化剂活性相形貌结构的研究，着重探讨了硫化气氛、助剂和载体类型对活性相结构的影响，以及现有表征技术在MoS₂基催化剂活性相形貌结构研究中所面临的挑战，总结了不同条件下活性相的微观结构特征；同时，从MoS₂基催化剂的活性相组成和结构角度分析了噻吩的加氢脱硫机理，发现了加氢脱硫活性与催化剂微观结构之间的紧密联系；最后展望了理论计算在设计和开发高效加氢脱硫催化剂过程中的重要指导作用。     

金属离子与鸟嘌呤活性位点相互作用的理论研究

本文用量子化学从头算方法对金属离子与碱基活性位点的相互作用及其形成配合物的结构和性质进行理论研究。先用HF/6-311G进行优化,再运用6-311G基组计算Ⅰa和Ⅱa族金属离子(Na 、K 、Mg2 、Ca2 )与鸟嘌呤(Guanine)活性位点的相互作用。结果表明:Mg2 、Ca2 离子引起配位体的变形较Na 、K 离子大;Mg2 、Ca2 离子配合物比Na 、K 离子配合物稳定。     

Electric-assisted strategy enhances the photocatalytic performance of mixed-dimensional CdS/MoS2 photocatalysts

As an effective semiconductor catalyst, cadmium sulfide (CdS) is used in the field of split water hydrogen evolution because of its suitable band gap (~2.4 eV), good photocatalysis activity. However, the rapid recombination of photogenerated electron–hole pairs limits the application of CdS in the field of catalytic hydrogen evolution. Here, we synthesize a CdS/MoS₂ mixed-dimensional heterojunction by a simple hydrothermal method. In this process, CdS nanoparticles were supported on MoS₂ nanosheets, where MoS₂ acts as a loading platform and co-catalyst to improve the photocatalytic performance of CdS. A series of characterizations confirmed that CdS nanoparticles with a size of approximately 130 nm were uniformly grown on the surface of MoS₂ nanosheets. Photoelectrochemical (PEC) tests show that this CdS/MoS₂ mixed-dimensional heterojunction has enhanced photocatalysis hydrogen evolution activity, which is due to the CdS/MoS₂ mixed-dimensional heterojunction can promote the separation of photogenerated electron–hole pairs and positive synergy of MoS₂ nanosheets as a co-catalyst. In addition, a new electrically assisted method is used to enhance the photocatalytic activity, and the photocatalytic performance of the CdS/MoS₂ mixed-dimensional heterojunction is improved by nearly four times when a voltage of 0.6 V is applied. This phenomenon is attributed to the fact that providing an appropriate voltage can further promote the separation of photogenerated electron–hole pairs and rapid carrier mobility, thereby effectively improve the photocatalytic activity of the photocatalyst. This work provides a good guiding significance for the design and construction of high-performance hydrogen evolution catalysts.     

Optical properties of exfoliated MoS2 coaxial nanotubes - analogues of graphene

We report on the first exfoliation of MoS₂ coaxial nanotubes. The single-layer flakes, as the result of exfoliation, represent the transition metal dichalcogenides'' analogue of graphene. They show a very low degree of restacking in comparison with exfoliation of MoS₂ plate-like crystals. MoS₂ monolayers were investigated by means of electron and atomic force microscopies, showing their structure, and ultraviolet-visible spectrometry, revealing quantum confinement as the consequence of the nanoscale size in the z-direction.     

水热合成rGO负载的MoS2催化剂及其催化蒽加氢性能

采用水热法制备了一系列还原氧化石墨烯（rGO）负载的MoS₂催化剂（MoS₂/rGO）。通过SEM、XRD、EDX、拉曼光谱、HRTEM等手段表征了不同钼源制备的MoS₂/rGO催化剂中MoS₂的堆积层数、片层尺寸、分散性等纳米结构。表征结果显示水热法可以成功地将MoS₂高分散、均匀地负载在rGO表面,且可以通过调控钼源种类调变MoS₂/rGO催化剂中MoS₂催化加氢活性位。采用蒽作为重质油模型化合物评价了MoS₂/rGO催化剂的催化加氢性能,结果表明以四硫代钼酸铵为钼源水热法制备的MoS₂/rGO-ATTM催化剂蒽加氢率和八氢蒽选择性分别是浸渍法制备IM-MoS₂/rGO催化剂的2.0倍和4.2倍。MoS₂/rGO催化剂的催化加氢活性与比表面积无关,主要取决于其上MoS₂纳米片的堆积层数和片层长度。MoS₂/rGO-ATTM催化剂的高催化加氢活性可以归结于其上MoS₂纳米片的高催化加氢活性位暴露量、催化剂的高分散性和高悬浮性。     

ZnO基光电极的构筑及其光电催化水分解性能研究进展

光电催化水分解制取氢气是最理想的制氢技术之一。光电极材料作为光电催化水分解反应系统最核心的部分,决定着太阳能到化学能的转换效率。氧化锌（ZnO）半导体因具有较低的超电势、高的电子迁移速率和价格低廉等优点,引起了广泛关注。然而,ZnO半导体的禁带较宽、电子-空穴易于复合和表面水氧化反应动力学缓慢,阻碍了其高效利用太阳能和实现理论效率。本文从ZnO的微纳结构和表界面修饰两个方面出发,综述了近年来ZnO基光电极的构筑策略及其光电催化性能的研究进展。首先阐述了ZnO的微观形貌和缺陷对光电性质的影响。然后总结了元素掺杂、量子点敏化、贵金属沉积、异质结构造和共催化剂沉积等策略对ZnO基半导体的表界面的构筑及对光电催化性能的影响。最后对未来高效ZnO基半导体光电极研究方向进行了展望,具体包括5个方面：ZnO表面改性;在原子水平构筑复合半导体催化剂的相界面;用廉价双金属或多金属纳米颗粒取代纯贵金属Au、Ag和Pt纳米颗粒;构建高效的电催化剂助剂;在ZnO半导体和助剂界面引入空穴储存层或电子堵塞层。     

二硫化钼复合导电碳作为高性能钠离子电池负极材料的研究

通过水热法制备出导电碳负载的二硫化钼纳米片（MoS2@C），显著改善了二硫化钼循环稳定性和倍率性能：在0.1 A/g电流密度下，循环100次后，可逆比容量依然高达466.3 mA·h/g，容量保持率达90.6%；在10 A/g的电流密度下，可逆比容量高达321.5 mA·h/g；在1A/g电流密度下长循环500次后，可逆比容量为313 mA·h/g，未发生衰减。这是因为二硫化钼以导电碳作为基底后，既可以提高电子和钠离子在复合材料中的扩散效率，又可以抑制二硫化钼的团聚，另外，小尺寸的二硫化钼可以缩短钠离子的传递路径，之间的空隙为二硫化钼体积的膨胀提供了空间。通过对两个电极的动力学分析，发现钠离子在MoS2@C内部具有更高的扩散效率，赝电容控制行为是MoS2@C电极具有优异倍率性能的主要原因。     

不同方法制备聚苯胺/MoS_2复合材料及其电容性能

结合Li插层法制备的单层MoS2,分别采用溶液法和乳液法原位聚合制备了聚苯胺/MoS2复合材料。由FT-IR光谱对其结构进行表征,由电化学工作站测试其做电容器电极材料的电化学性能。结果表明,相同MoS2用量下,乳液法制备的聚苯胺/MoS2复合材料在0.8 A/g电流密度下的比电容为245 F/g,是溶液法聚苯胺/MoS2复合材料的3倍;充放电1000圈后的比电容保持率为82%,比溶液法聚苯胺/MoS2复合材料高11%,显示出更好的电容性能。     

Dynamics of active sites transformation in HDS-HDA catalyst

Benzene hydrogenation in steady-state and unsteady-state regimes over sulfide Ni-W/γ-Al₂O₃ catalyst is studied. The mechanism and dynamic model of hydrogenation and hydrogenolysis active sites transformation are proposed. The reactions were shown to be quasi steady-state ones with slow poisoning of both hydrogenation and hydrogenolysis active sites by the formation of intermediate surface compounds of sulfur. The dynamic behavior was described by the proposed model with sufficient accuracy.     

电解水制氢MoS2催化剂研究与氢能技术展望

氢气具有质量轻、热值高、燃烧产物清洁等优点,被认为是理想的能源载体。氢气既能作为燃料电池的燃料,又能作为储能介质调节风能、太阳能发电系统的随机性、间歇性,正在成为未来能源的重要组成部分。为了促进电解水制氢技术与装备发展,研究高效电催化剂十分重要。本文围绕“粉末型”与“自支撑型”电催化剂结构特征,讨论基于二硫化钼（MoS₂）的析氢电催化剂的研究现状,阐述了催化活性位点调控策略与提高导电性两条技术途径,并以析氢过电位和塔菲尔曲线斜率为依据,比较不同方法制备的二硫化钼电催化剂的催化活性。表明提高二硫化钼晶相稳定性、调节其电子结构和优化催化电极结构等方法,将进一步提高基于二硫化钼的析氢催化电极性能。     

Synthesis of molybdenum nitrides nanosheets by nitriding 2H‐MoS2 with ammonia

Metal nitrides nanosheets possess remarkable physical and chemical properties such as high electrical conductivities, catalytic properties, energy storage, and conversion efficiency. In this paper, molybdenum nitride (Mo₅N₆, MoN, and Mo₂N) nanosheets were synthesized by nitriding and exfoliating the bulk 2H‐MoS₂ via dropping N from ammonia at high temperature. Molybdenum nitride nanosheets with the thickness of dozens of nanometers were prepared successfully under different conditions. It was found that the reaction between MoS₂ and NH₃ began from about 696°C, and reduction products and reaction mechanisms were strongly dependent on the temperature. When there was MoS₂, the generated Mo₅N₆, MoN, and Mo₂N can exist stably at even 820, 1020, and 1120°C, respectively. However, they will decompose progressively after MoS₂ was consumed completely: at 820°C, Mo₅N₆ started to decompose to δ‐MoN; at 1020°C, the phase evolution process of MoN can be described as follows: δ‐MoN→ γ‐Mo₂N→ β‐Mo₂N→ Mo, while at 1120°C, the β‐Mo₂N will transform to Mo.