二硫化钼纳米材料在光催化应用中的研究进展*
黄 飞１，２，蒲雪超２，冉 濛２，梁 琦３，赵 辉２，齐 敏２，闫爱华１，
２（１ 中国矿业大学低碳能源研究院，徐州２２１００８；２ 中国矿业大学材料科学与工程学院，
徐州２２１１１６；３ 重庆理工大学材料科学与工程学院，重庆４０００５４）摘要 二硫化钼（ＭｏＳ２）具有类石墨烯层状结构、良好的光学性能和电子传输特性，在光催化、太阳能电池、光开关等领域具有广阔的应用前景，一直备受关注。综述了近５年ＭｏＳ２纳米材料在光催化降解有机物和光催化水解
制氢领域内的最新研究进展，分析了ＭｏＳ２纳米材料在光催化应用中存在的主要问题与挑战，重点介绍了相关解决方法。最后展望了ＭｏＳ２纳米材料在光催化应用中的发展方向和应用前景。
关键词 二硫化钼 纳米材料 光催化
中图分类号：ＴＢ３３ 文献标识码：Ａ DOI ：１０．１１８９６／ｊ．
ｉｓｓｎ．１００５-０２３Ｘ．２０１６．０１５．００２Advances in Research of Mol y bdenum Disulfide Nanomaterials
Used for Photocatal y sis
ＨＵＡＮＧＦｅｉ１，
２，ＰＵＸｕｅｃｈａｏ２，ＲＡＮＭｅｎｇ２，ＬＩＡＮＧＱｉ３，ＺＨＡＯＨｕｉ２，
ＱＩＭｉｎ２，ＹＡＮＡｉｈｕａ１，
２
（１ ＬｏｗＣａｒｂｏｎＥｎｅｒｇｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ２２１００８；２ ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ
ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，
ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ２２１１１６；３ ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００５４）
Abstract Ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍｄｉｓｕｌｆｉｄｅ（ＭｏＳ２）ｗｉｔｈｇｒａｐｈｅｎｅ-ｌｉｋｅｌａｙｅｒｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｈａｓａｔｔｒａｃｔｅｄｗｉｄｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｓｏｆｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓ，ｓｏｌａｒｃｅｌｌ，ｐｈｏｔｏｓｗｉｔｃｈ，
ｅｔｃ．ｄｕｅｔｏｉｔｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｏｐｔｉｃａｌａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｎｔｒａｎｓｐｏｒｔｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｈｉｇｈ-ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＭｏＳ２ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｒｅｃｅｎｔｆｉｖｅｙｅａｒｓａｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｓｏｆｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｚｅｄｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆｏｒｇａｎｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄｓａｎｄｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｈｙｄｒｏｇｅｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．ＴｈｅｍａｉｎｐｒｏｂｌｅｍｓａｎｄｃｈａｌｌｅｎｇｅｓｏｆＭｏＳ２ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｓｉｎｐｒａｃｔｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｒｅａｌｓｏａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｅｍｐｈａｓｉｓｉｓ
ｐｕｔｏｎｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇｒｅｌｅｖｅｎｔｓｏｌｕｔｉｏｎｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｓｏｆＭｏＳ２ｎａｎｏｍａｔｅ-ｒｉａｌｓｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．
Ke y words ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍｄｉｓｕｌｆｉｄｅ，ｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌ，ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓ
*江苏省自然科学基金（２０１４１１３３；２０１３０１９５）；国家博士后科学基金（２０１５Ｍ５８０４８８）；中央高校基本科研业务费专项基金（２０１５ＸＫＭＳ０９６）；江苏省煤基ＣＯ２捕集与地质储存重点实验室开放基金（２０１５Ｂ０５）
黄飞：
男，１９７８年生，博士，副研究员，研究方向为微纳新能源材料与器件 Ｔｅｌ：０５１６-８３８８３５０１ Ｅ-ｍａｉｌ：ｈｕａｎｇｆｅｉ７８０４＠１６３．ｃｏｍ０ 引言
随着工业化进程的加快，环境污染、生态破坏和气候异常等问题日益严重，积极发展新能源以降低污染物排放并解决工业化进程中的环境污染问题显得极为迫切。作为一种安全无污染、
取之不尽的新型能源，太阳能一直受到世界各国的普遍关注。目前，太阳能利用主要分为热利用和光利用，热利用包括太阳能集热器、热泵、热发电等，理论及应用技术相对成熟；光利用包括光催化、光伏发电、光开关等。尽管太阳能光利用的前景已被广泛接受，但在实际应用中还存
在许多问题，尤其是核心材料的光谱吸收和利用率低［１］
。
作为一种类石墨烯六方密堆积层状结构材料，ＭｏＳ２以
硫层和钼层交替形成类似“三明治”夹层结构，层与层之间通过弱的范德华力相连，
层内通过强的共价键和离子键相连，这种多变的原子配位结构和电子结构使得其载流子传输速度特别快（超过２００ｃｍ２·Ｖ－１·ｓ－１），且带隙随着层厚度、纳
米尺寸及离子掺杂等因素变化，在１．２０～１．９０ｅＶ范围内可调，对应吸收波长上限为６９０～１０３０ｎｍ，与太阳光具有很好的匹配性，理论上具有较高的太阳光利用率，是一种极好的光吸收材料，
在光催化、太阳能电池、光开关等新能源行业应用前景广阔［２－７］。
本文综述了近５年ＭｏＳ２纳米材料在光催化领域的研究
进展，尤其是光催化降解有机物和光催化水解制氢领域，对目前存在的问题和改进方法进行了详细讨论，展望了ＭｏＳ２纳米材料在光催化领域的发展方向和应用前景。
１ MoS ２在光催化降解有机物中的应用
光催化降解有机物是太阳能利用的一种常见方式，主要
·２１·材料导报Ａ：综述篇 ２０１６年８月（
Ａ）第３０卷第８期