MoS2光电催化剂活性位点的优化和效能研究进展

MoS₂是一类典型的后石墨烯二维材料,具有优异的光电性能及良好的化学稳定性,是近年来被广泛研究的一类新型光电催化剂,有关其催化活性位点的构效关系和反应机理是目前的研究热点。本文介绍了MoS₂的结构特性和活性位点分布,重点归纳分析了近年来有关MoS₂活性位点的构筑方法,包括利用降低维度、晶相调控、特殊形貌设计和非晶化等方法对MoS₂本体进行改造,以及采用原子掺杂、缺陷工程的方式对MoS₂进行协同修饰。通过对催化性能及反应机理的研究,表明这些方法能有效提高MoS₂的催化性能。最后,结合研究现状对目前存在的挑战和研究方向进行了分析总结,指出在MoS₂上构造有序分布的活性位点并平衡其稳定性以及催化性能的构效关系是未来MoS₂在光电催化领域中的研究重点。     

催化加氢改性生物质油轻质组分

以稻壳为原料热解得到的生物质原油是一种成分复杂、物理化学性能不稳定的混合物,只有经过物理或化学改性的生物质燃料才可以在现代柴油机中应用。采用减压蒸馏的方式分离出生物质油轻质组分,在4个温度（150、250、350和150/350℃）和压力2 MPa条件下,以MoS₂为催化剂,在间歇反应釜中进行催化加氢改性。从改性油产率、加氢前后油品性能及nH/nC的变化来判断不同温度条件下MoS₂对生物质油轻质油的催化加氢效果。结果表明,随着反应温度的升高,改性油产率逐渐降低,150℃下所得改性油产率为80.3%,而350℃下产率仅为65.4%,但此时的改性油具有较高的nH/nC（3.80）,150/350℃两段式反应条件在脱氧方面更具优势。催化加氢机理归结为化合物中含有的不饱和化学键(C=C和C=O)容易在MoS₂催化剂条件下发生加氢或加氢脱氧反应。     

乙二胺四乙酸对镍-钼双金属催化剂性能的影响

将钼(Mo)盐、镍(Ni)盐、氨水、乙二胺四乙酸(EDTA)等混合制备出Ni-Mo双金属催化剂(目标催化剂),研究了EDTA对目标催化剂孔结构的影响,并以十氢萘-苯并噻吩(DBT)为原料,利用永磁旋转搅拌高压反应釜,在反应压力为2 MPa,反应温度为340℃的条件下,考察了目标催化剂的加氢脱硫(HDS)性能。结果表明:目标催化剂符合介孔结构特征,其中存在黑色条纹状Mo S2片晶,片晶长度主要集中在5~10 nm,片晶的堆积层数主要集中在2~9层; 当HDS反应达到终点时,目标催化剂的脱硫率为48.9%,比参比催化剂(与目标催化剂金属负载量相同,仅不含EDTA)高出12.9个百分点。     

制取二硫化钼粉的实践

用强浮选－加温酸浸的工艺,不产低品位尾矿,硝酸先行浸出,在工业制得高质的二硫化钼粉,效益显著。     

纳米二硫化钼在聚-α-烯烃润滑脂中的摩擦学性能

利用MQ - 800型四球摩擦磨损试验机考察了纳米二硫化钼和微米二硫化钼在聚-α-烯烃润滑脂中的摩擦学性能.结果表明纳米二硫化钼的减摩抗磨性能优于微米二硫化钼.这是因为纳米二硫化钼在摩擦表面形成了吸附膜,提高了润滑脂的减摩抗磨性能.     

聚苯硫醚复合涂层的耐磨性能

研究了用固体润滑石墨、碳化硅、二硫化钼等填料改性的聚苯硫醚 (PPS)涂层的耐磨性能。实验结果表明 ,聚苯硫醚复合涂层具有优良的耐磨性 ;加入适量 ( 3 0 % )的石墨、碳化硅等固体润滑剂 (石墨 :碳化硅 =2∶3 ) ,可以有效提高涂层的耐磨性能 ,而二硫化钼和三氧化二铬的减摩效果更佳     

MoS2空心纳米球可望用作HDS催化剂

美国伊利诺斯大学研究人员采用超声波制取二硫化钼空心纳米球,试验表明,与一般工业化加氢脱硫（HDS）相比,可大大提高HDS催化活性。单程通过微反应器（325℃～375℃）的测试表明,其对噻吩有优异的催化活性,这可能是由于噻吩进入空心MoS2内部,空心纳米球边缘缺口也有较高的密度。为制取纳米球,研究人员采用了超声波。     

氢气在二硫化钼上活化机理的研究进展

本文首先介绍了二硫化钼的结构和催化性能,然后从光谱、实验以及理论计算等方面对氢气在其上的活化机理的研究报道进行了总结。当MoS2的硫化度较高时,氢分子吸附在边缘处的端基S或桥S上后被均裂成两个SH,并经过氢迁移、H2S释放等过程后降低了硫化度;当MoS2硫化度较低时,氢分子则主要是被Mo-S活性位异裂成S-H和M-H。氢气活化后形成的表面吸附态氢能在相邻原子间进行迁移,这有利于提高MoS2活化氢气的效率。异裂H2的活性位Mo-S本质上为一Lewis酸碱对,因此其它分子在其酸性位Mo上的竞争吸附就不可避免的会对H2的活化路径和效率产生影响。     

表面活性剂对制备纳米MoS2颗粒的影响

采用沉淀法制定MoS2纳米颗粒,考察了不同类型的表面活性剂对生成MoS2颗粒的影响,用透射电子显微镜（TEM）考察了几种表面活性剂对颗粒形貌形貌的影响,用红外光谱（IR）考察了改性后的纳米颗粒的表面结构,结果表明,阳离子型表面活性剂对MoS2纳米颗粒的改性效果最好,十六烷基三甲基氯化铵改性的MoS2纳米颗粒的粒径在100nm左右,且具有亲油疏水性。     

碳改性二硫化钼纳米片的制备及其储钠性能

二硫化钼(MoS₂)作为过渡金属硫化物的典型代表之一,具有二维层状结构(层间距为0.62 nm)和较高的理论比容量(670 mAh·g^-1),是一种很有前途的储钠材料。但因其较差的电子电导率和较弱的层间引力,极大地限制了钠离子电池(SIBs)的储钠性能。通过溶剂热法成功制备碳改性二硫化钼纳米片(MoS₂/C-H)。碳材料和MoS₂的成功复合一方面有效提高材料表面和内部的电子电导率;另一方面,使得MoS₂的层间距从初始的0.62 nm宽化到1.00 nm,不仅有利于钠离子的快速脱嵌,还能有效缓解充放电过程中的体积膨胀问题,从而显著提高MoS₂作为SIBs负极材料的循环稳定性和倍率性能。电化学性能测试结果显示在0.5 A·g^-1电流密度下,MoS₂/C-H电极循环200圈后仍可维持320 mAh·g^-1的可逆比容量。此外,MoS₂/C-H电极还具有良好的倍率性能,在0.5,...