李 晶?,王宇晴,劉東新,何 凱,路 琳
金堆城鉬業(yè)股份有限公司,西安 710077
二硫化鉬(MoS2)是由天然鉬精礦粉經(jīng)化學(xué)提純后改變分子結(jié)構(gòu)而制成的固體粉劑,被譽(yù)為“ 高級(jí)固體潤滑油王”。MoS2是由三層原子層構(gòu)成,鉬原子層夾在兩層硫原子層之間,形成類似“ 三明治”結(jié)構(gòu)的特殊層狀形貌,因此具有非常優(yōu)良的各向異性、催化性能以及較低的摩擦系數(shù)[1]。隨著研究的不斷深入,尤其是近些年很多國內(nèi)外研究學(xué)者對(duì)二維MoS2的深入研究,越來越多的性能被逐漸發(fā)現(xiàn)。由于具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能,MoS2在光催化、電催化、儲(chǔ)氫媒介、太陽能電池及鋰離子電池、場(chǎng)效應(yīng)晶體管、發(fā)光二極管、柔性器件、潤滑劑、吸附劑及MoS2層間化合物等方面應(yīng)用十分廣泛。
可制備MoS2納米花,如水/溶劑熱法、溶膠-凝膠法、化學(xué)法、化學(xué)氣相沉積法等[7-14]。大量研究表明,水熱合成法制備出具有花瓣?duì)钚蚊驳腗oS2納米材料應(yīng)用最為廣泛[3,9,10,15-18]。
MoS2是一種奇特的材料,具有0D(粉末狀)、1D(管狀)、2D(層狀)和3D(塊狀)不同的結(jié)構(gòu),因此表現(xiàn)出特有的性質(zhì)。在鋰離子電池、鈉離子電池和超級(jí)電容器中進(jìn)行交叉對(duì)比,由二維層狀MoS2(2D)制備的正極復(fù)合材料電池?zé)o論是在能量密度方面還是在循環(huán)壽命方面都比另外幾種正極材料電池更加優(yōu)秀[2-6]。在不同的硫化鉬化合物中,MoS2是最重要的,目前世界各國都在對(duì)其進(jìn)行基礎(chǔ)研究、計(jì)算研究和實(shí)驗(yàn)研究。因?yàn)橥瑫r(shí)具有大尺寸體積特性以及花瓣納米片狀特性所產(chǎn)生的量子限制效應(yīng),MoS2的多層納米結(jié)構(gòu)在生物和電子學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用非常重要。目前,有多種方法
MoS2是一種類石墨烯的二維過渡族金屬硫化物,MoS2晶體是由多個(gè)分子層通過范德華力結(jié)合,層與層之間的距離是0.69 nm,單個(gè)分子層由兩層硫原子和一層鉬原子組成,類似“三明治”結(jié)構(gòu),如圖1(a)所示。MoS2主要存在3種晶體結(jié)構(gòu):六方晶相(2H型和3R型)和四方晶相(1T型),如圖1(b)所示。此3種結(jié)構(gòu)中2H型的MoS2結(jié)構(gòu)呈六角對(duì)稱,表現(xiàn)出半導(dǎo)體性質(zhì);1T型MoS2結(jié)構(gòu)呈正方形對(duì)稱,表現(xiàn)出金屬特性;3R型MoS2結(jié)構(gòu)呈棱方對(duì)稱。其中3R和1T型MoS2為亞穩(wěn)態(tài),2H型MoS2在常溫下比較穩(wěn)定。熱力學(xué)不穩(wěn)定相1T和3R型MoS2會(huì)向2H穩(wěn)定相轉(zhuǎn)變[19]。
圖1 MoS2的三維結(jié)構(gòu)(a)和3種晶體結(jié)構(gòu)(b)Fig.1 3D structure (a) and three crystal structures (b) of MoS2
二維層狀MoS2由S-Mo-S原子共價(jià)鍵結(jié)合形成層狀結(jié)構(gòu),層與層之間靠較弱的范德華力相連接,因而極易發(fā)生滑移,從而使MoS2有較低的摩擦系數(shù),被廣泛應(yīng)用于固體潤滑領(lǐng)域。黃釗炫等[20]研究了MoS2和石墨對(duì)改善含油軸承的摩擦性能的影響,研究表明MoS2的潤滑效果起到了顯著的作用。郭青[21]對(duì)常用二硫化鉬干膜的組份及用途進(jìn)行了歸 納,如表1所示。
表1 常用MoS2干膜組份及用途Table 1 Components and application of MoS2solid lubricant films
1.2.1 MoS2光電性能
MoS2具有層狀結(jié)構(gòu),不僅表現(xiàn)出優(yōu)異的理化性能,還同時(shí)兼具類石墨烯的很多優(yōu)點(diǎn)。很多研究學(xué)者制備出二維、三維結(jié)構(gòu)的MoS2,發(fā)現(xiàn)其具有較大的比表面積、良好的電子流動(dòng)性、高電子態(tài)密度等特點(diǎn),表現(xiàn)出優(yōu)異的光電性能。單層MoS2與石墨烯的配合物具有穩(wěn)定的骨架、較高的比表面積和電導(dǎo)率。Han等[22]采用循環(huán)伏安法研究了石墨烯用量、溶劑中水與乙醇體積比對(duì)MoS2配合物形貌和電化學(xué)性能的影響,研究表明,當(dāng)反應(yīng)溫度為200 ℃,反應(yīng)時(shí)間為24 h,鉬硫比(質(zhì)量比)為1:28時(shí),可成功地合成出疏松花狀球形MoS2。研究人員在還原的氧化石墨烯骨架上進(jìn)一步生長(zhǎng)出花狀球形MoS2,通過循環(huán)伏安測(cè)試發(fā)現(xiàn),當(dāng)溶劑為水時(shí),MoS2比電容可達(dá)45.4 F·g-1;通過交流阻抗測(cè)試,發(fā)現(xiàn)石墨烯的加入提高了MoS2的電導(dǎo)率。李瑞東等[23]總結(jié)了國外一些研究學(xué)者對(duì)MoS2光電學(xué)性質(zhì)的研究結(jié)果。
(1)MoS2的光學(xué)性質(zhì)
MoS2具有的光學(xué)性質(zhì)與其薄膜的厚度有關(guān),在488 nm激光激發(fā)下,單層MoS2納米片的室溫光致發(fā)光光譜顯示出以667 nm為中心的峰值,667 nm處的峰值歸因于直接電子-空穴躍遷,這就導(dǎo)致了高的松弛速率,而相對(duì)較弱的618 nm峰值來自價(jià)帶能量自旋-軌道分裂[24],如圖2(a)所示。Ghatak等[25]采用機(jī)械剝離法制備了納米MoS2薄膜,通過拉曼光譜分析MoS2納米片的結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)在625~670 nm之間表現(xiàn)出MoS2薄膜的特征峰值,如圖2(b)所示,MoS2具有光致發(fā)光特性。
圖2 MoS2薄膜的紫外和光致發(fā)光圖:(a)紫外吸收?qǐng)D[24];(b)光致發(fā)光圖[25]Fig.2 Ultraviolet and photoluminescence of the MoS2thin films: (a) UV absorption[24]; (b) photoluminescence[25]
(2)MoS2的電學(xué)性質(zhì)
Mak等[26]采用類似于制備石墨烯的方法制備了單層和多層MoS2樣品,研究了MoS2能帶,結(jié)果如圖3(a)所示,其中E'g和Eg分別為間接間隙位移和直接間隙位移。MoS2能帶結(jié)構(gòu)顯示了最低導(dǎo)帶C1和分裂價(jià)帶V1和V2,MoS2沉積在氧化物覆蓋的Si襯底上,用光學(xué)顯微鏡進(jìn)行觀察,同時(shí)收集圖像以評(píng)估樣品質(zhì)量,測(cè)定單層樣品厚度。MoS2屬于半導(dǎo)體材料,當(dāng)MoS2為單層時(shí),MoS2半導(dǎo)體轉(zhuǎn)變成直接帶隙的光子學(xué)、光電子學(xué)和散射機(jī)理非常重要,減少層數(shù)會(huì)使間隙位移(Eg)達(dá)到1.9 eV[27],間接間隙的變化明顯大于直接間隙。Wang等[28]計(jì)算和測(cè)量了多層MoS2載流子遷移率隨溫度的變化,結(jié)果如圖3(b)所示,圖中顯示了帶電雜質(zhì)、單極性聲子、極性光學(xué)、以及總遷移率的關(guān)系,表明溫度對(duì)載流子遷移率有一定的影響,在低溫下,帶電雜質(zhì)引起的散射主要為庫倫散射。
圖3 MoS2能帶圖(a)[26]和載流子遷移率隨溫度變化(b)[28]Fig.3 Energy band (a)[26]and the carrier mobility change with temperature (b)[28]of MoS2
1.2.2 MoS2在電子器件上的應(yīng)用
MoS2薄膜具有特殊層狀結(jié)構(gòu)和能帶結(jié)構(gòu),表現(xiàn)出特有的光電性能,又因其屬于半導(dǎo)體材料,在電子器件方面具有較廣泛的應(yīng)用。國內(nèi)外學(xué)者對(duì)MoS2的光電性能進(jìn)行了大量基礎(chǔ)研究,認(rèn)為這種材料在一定程度上是取代傳統(tǒng)硅材料的理想材料之一,采用機(jī)械剝離法制備的單層MoS2用于光電探測(cè)器也是未來研究的新方向。MoS2可應(yīng)用于電化學(xué)、鋰離子電池(儲(chǔ)鋰)、超級(jí)電容器等領(lǐng)域,是材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。
MoS2/C復(fù)合材料具有優(yōu)異的儲(chǔ)鋰性能,相比于MoS2基陽極或MoS2超薄納米片材料,儲(chǔ)鋰量可達(dá)到1500~2000 mA·h·g-1,使用壽命也明顯高于其他材料,可反復(fù)循環(huán)700次以上,是未來新型鋰離子電池的理想材料之一。王譚源等[29]總結(jié)了MoS2在鋰離子電池方面的應(yīng)用,如圖4所示,因MoS2具有二維層狀結(jié)構(gòu),使得鋰離子能夠穩(wěn)定的循環(huán)脫嵌,可用于電化學(xué)儲(chǔ)鋰。
圖4 MoS2/C復(fù)合材料二維層狀結(jié)構(gòu)鋰離子嵌脫(a)及循環(huán)圈數(shù)隨快速充放電的容量變化(b)[30]Fig.4 2D layered structure with lithium ion intercalation and desorption (a) and the number of cycles varies with the capacity of fast c harge and discharge (b) of MoS2/C composite[30]
1.2.3 MoS2在超級(jí)電容器中的應(yīng)用
單層MoS2與石墨烯的配合物以其穩(wěn)定的骨架、較高的比表面積和電導(dǎo)率被廣泛應(yīng)用于超級(jí)電容器中。因?yàn)閷訝頜oS2可以提供更多的鋰離子自由穿梭通道,另一方面也因?yàn)镸oS2具有更大的比表面積和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。與石墨烯等層狀材料類似,層狀MoS2也是一種層狀二維結(jié)構(gòu),但與石墨烯等單一組成的片層不同,MoS2采用了一種A-B-A型三明治層狀結(jié)構(gòu),這大大降低了其表面聚集和折疊彎曲的可能性;當(dāng)用作鋰電池正極材料時(shí),堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)可以有效地減少充放電時(shí)的材料崩塌和聚集,在理論上大大緩解了鋰離子電池、鈉離子電池或超級(jí)電容器的充放電容量衰退。
Krishnamoorthy等[31]成功制備出具有納米花狀結(jié)構(gòu)的MoS2,在循環(huán)穩(wěn)定性測(cè)試中,當(dāng)循環(huán)1000圈后,電容量保持率為93.8%,顯示出優(yōu)異的循環(huán)電容特性。Adhikari等[32]采用水熱法合成了MoS2微球,考察了水熱反應(yīng)時(shí)間對(duì)MoS2微球形貌和電化學(xué)性能的影響。X射線衍射分析表明,在水熱反應(yīng)過程中存在結(jié)晶相MoS2結(jié)構(gòu),其中結(jié)晶相含量隨水熱反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)而升高。采用循環(huán)伏安法和恒電流充放電法研究了MoS2在3M-KOH溶液中的電化學(xué)性能。結(jié)果表明,在不同的掃描速率下,納米結(jié)構(gòu)MoS2的比電容在68 F·g-1到346 F·g-1之間,具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性。水熱反應(yīng)時(shí)間為24 h的MoS2樣品具有較高的功率密度(~1200 W·kg-1)和能量密度(~1.8×104J·kg-1)。在24 h的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)制備的MoS2樣品具有最佳的電催化性能,三維結(jié)構(gòu)MoS2微球作為超級(jí)電容器電極材料具有良好的電化學(xué)性能。
1.2.4 MoS2在生物醫(yī)療中的應(yīng)用
Mukheem等[33]制備了一種具有代表性的由二維二硫化鉬(2D MoS2)納米顆粒組成的抗菌納米復(fù)合材料。在生物醫(yī)療領(lǐng)域,抗生素是治療病菌的有效藥物,但病原菌對(duì)抗生素的耐藥性是一個(gè)重大的健康挑戰(zhàn)。美國傳染病學(xué)會(huì)(IDSA)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到,過去單純藥物敏感的病原體由于對(duì)常規(guī)抗生素的耐藥性不斷增加,現(xiàn)在已經(jīng)變?yōu)樽钗kU(xiǎn)的病原體,多藥耐藥的出現(xiàn)已使細(xì)菌感染成為一個(gè)嚴(yán)重的全球性問題。由于多種因素,急性感染很可能發(fā)展成慢性感染,原因之一就是抗生素對(duì)超級(jí)細(xì)菌的療效不佳。為了獲得復(fù)雜的殺菌活性,對(duì)二維納米顆粒和生物聚合物的研究成為熱點(diǎn)??蒲腥藛T對(duì)新型PHA-Ch/MoS2納米復(fù)合材料的體外抗菌活性和對(duì)宿主細(xì)胞的毒性進(jìn)行的研究。有研究團(tuán)隊(duì)用聚羥基烷酸酯(PHA)和殼聚糖(Ch)將MoS2納米粒子包埋到基體中,對(duì)PHA-Ch/MoS2納米復(fù)合材料進(jìn)行不同劑量的時(shí)間依賴性抗菌試驗(yàn),以檢測(cè)其對(duì)耐多藥大腸桿菌K1(馬來西亞型培養(yǎng)物保藏710859)和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)(馬來西亞型培養(yǎng)物保藏381123)的抗菌活性。此外,研究人員還檢測(cè)了納米復(fù)合材料對(duì)自然永生化人角質(zhì)形成細(xì)胞(HaCaT)的細(xì)胞毒性,結(jié)果表明,復(fù)合材料對(duì)大腸桿菌K1和MRSA有顯著的抗菌活性 (p值<0.05)。如圖5所示,PHA-Ch/MoS2納米復(fù)合材料對(duì)HaCaT細(xì)胞具有明顯的宿主細(xì)胞相容性 (p值<0.05),對(duì)革蘭氏陽性菌和陰性菌均具有良好的抗菌活性和生物相容性。PHA-Ch/MoS2納米復(fù)合材料被證明適合于抗菌應(yīng)用,并具有進(jìn)一步生物醫(yī)學(xué)研究的潛力。
圖5 PHA-Ch/MoS2納米復(fù)合材料的抗菌活性Fig.5 Antibacterial activity of the PHA-Ch/MoS2n a nocomposites
MoS2的電化學(xué)性能還可以應(yīng)用于生物傳感器中。吳會(huì)杰等[34]總結(jié)了MoS2納米材料在生物傳感器中廣闊的應(yīng)用前景。Liu等[35]制備了三維花狀MoS2微球,微球是由厚度為數(shù)納米的彎曲薄片組成的三維結(jié)構(gòu),直徑約為600 nm,其表面有許多納米片組成的不同直徑的孔洞,這種材料被用于制備固定血紅蛋白新型生物傳感器,該傳感器靈敏度高,重現(xiàn)性和穩(wěn)定性好。
電催化析氫反應(yīng)(hydrogen evolution reaction,HER)是指通過電化學(xué)方法使用催化劑而產(chǎn)生氫氣的過程。這種電極材料有很多種,而納米結(jié)構(gòu)化的二維金屬硫化物所表現(xiàn)出的性能可作為很好的催化劑,因MoS2納米片能夠增強(qiáng)電催化析氫反應(yīng)的活性,國內(nèi)外研究學(xué)者對(duì)MoS2的催化性能也做了大量研究。
Posudievsky等[36]采用無溶劑機(jī)械力化學(xué)脫層法制備了可作為析氫分解水催化劑的納米復(fù)合材料類石墨烯MoS2和石墨烯基(gMoS2/Gr、Gr@g MoS2和gMoS2@Gr)。結(jié)果表明,納米結(jié)構(gòu)的順序?qū)λ苽涞募{米復(fù)合材料的形貌和電催化性能有顯著影響。MoS2和石墨烯的機(jī)械力化學(xué)順序處理制備的gMoS2@Gr具有兩種組分的顯著分層,幾乎完全破壞了層序,少量的MoS2納米顆粒具有更高的缺陷度,石墨烯組分具有足夠大的有序區(qū)域,因此在電流密度為10 mA·cm-2(或比電流為17 A·g-1)時(shí)表現(xiàn)出最佳的電催化性能,其Tafel斜率為60 mV·dec-1,過電壓為195 mV,如圖6所示。研究結(jié)果表明,gMoS2@Gr納米復(fù)合材料作為電催化劑可作為光電化學(xué)電池的有效反電極,在365 mV電壓下提供1 mA·cm-2的光電流。數(shù)據(jù)表明,gMoS2@Gr納米復(fù)合材料是一種高效的HER電催化劑,由于機(jī)械力化學(xué)方法制備簡(jiǎn)單、成本低廉而備受關(guān)注。
圖6 gMoS2@Gr納米復(fù)合材料電催化劑析氫反應(yīng)Fig.6 Hydrogen evolution reaction of the gMoS2@Gr nanocomposite as electrocatalysts
Qureshi等[37]采用簡(jiǎn)單的水熱法合成具有納米結(jié)構(gòu)的MoS2,該方法不需要表面活性劑/基質(zhì)/模板劑。由于MoS2具有花瓣?duì)畹谋砻嫣卣?,表現(xiàn)出很高的比表面積。MoS2納米結(jié)構(gòu)的這種高比表面積以及由于堆疊層而產(chǎn)生的較小電阻可用于析氫反應(yīng)。MoS2可作為新型催化劑,也可作為生物傳感器和難降解等離子體應(yīng)用中經(jīng)濟(jì)的表面增強(qiáng)拉曼散射基底,關(guān)于這方面的研究還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。趙丹[38]研究了MoS2光催化降解性能,采用二步水熱法制備膠體MoS2,研究光催化性能和光敏化效果,結(jié)果表明,制備的膠體MoS2具有很好的可見光光催化效率。作為層狀結(jié)構(gòu)的過渡金屬硫化物,二硫化鉬帶隙較窄,邊緣具有高的反應(yīng)活性,容易與其他物質(zhì)形成復(fù)合結(jié)構(gòu),是近年來光催化環(huán)境修復(fù)及清潔能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。王譚源等[29]也總結(jié)了MoS2在氫能獲取方面的應(yīng)用。隨著新能源技術(shù)的不斷發(fā)展,許多技術(shù)依賴于電催化反應(yīng),如通過水分解進(jìn)行電催化制氫,能夠滿足可持續(xù)生產(chǎn)燃料和太陽能儲(chǔ)存的需求。析氫催化劑能夠在低電位下驅(qū)動(dòng)與太陽光子通量相匹配的電流密度,同時(shí)在電解質(zhì)中保持穩(wěn)定。MoS2二維材料最吸引人的地方是其在氫能領(lǐng)域的應(yīng)用,如圖7所示。相比于催化劑鉑,電催化制氫可降低CO濃度,MoS2作為催化劑可降低鉑基催化劑的活性中毒效應(yīng)。
圖7 MoS2用于氫能獲取的應(yīng)用[39]:(a)氫能獲取示意圖;(b)電流密度10 mA·cm-2時(shí)隨著循環(huán)次數(shù)的增加所需的過電位穩(wěn)定性Fig.7 MoS2application for the hydrogen energy acquisition[39]: (a) schematic diagram of hydrogen energy acquisition; (b) over potential stability required to drive 10 mA·cm-2versus the number of cycles
MoS2具有的獨(dú)特層狀結(jié)構(gòu)可用于傳統(tǒng)潤滑行業(yè),其具有的光電性能、催化性能、降解性能等可用于電子器件、電容器、生物醫(yī)療、氫能等領(lǐng)域。尤其是納米MoS2在石油精制(加氫脫硫、加氫脫氮)、各類化學(xué)工業(yè)、合成化學(xué)工業(yè)、煤液化工業(yè)、高壓合成金剛石等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。
隨著新能源行業(yè)的快速發(fā)展,MoS2用于太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能和核聚變能等新能源市場(chǎng)的前景可觀。在國家“十四五”規(guī)劃中明確提出:“推進(jìn)能源革命”、“構(gòu)建生態(tài)文明體系,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型”、“加快推動(dòng)綠色低碳發(fā)展”、“全面提高資源利用效率”等要求,這也為新能源產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展指明了方向。
對(duì)近幾年國內(nèi)電子器件和新能源行業(yè)市場(chǎng)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,從中可以預(yù)測(cè)MoS2產(chǎn)品應(yīng)用于這些領(lǐng)域的巨大發(fā)展空間。2020年,我國動(dòng)力電池產(chǎn)量累計(jì)2.88×1014J,動(dòng)力電池裝車量累計(jì)2.29×1014J,動(dòng)力電池出貨量為2.88×1014J,同比增長(zhǎng)13%,市場(chǎng)規(guī)模約為650億元,同比下降8.5%,市場(chǎng)出現(xiàn)增量不增值現(xiàn)象。從國內(nèi)超級(jí)電容器消費(fèi)結(jié)構(gòu)來看,交通運(yùn)輸用超級(jí)電容器消費(fèi)占比38.2%,工業(yè)用超級(jí)電容器消費(fèi)占比30.8%,新能源用超級(jí)電容器消費(fèi)占比21.8%,裝備等其他應(yīng)用領(lǐng)域消費(fèi)占比9.2%。據(jù)統(tǒng)計(jì),中國超級(jí)電容器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模從2012年16.3億元增長(zhǎng)至2018年120億元。2015年全球超級(jí)電容器市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到173億美元,到2020年超級(jí)電容器市場(chǎng)將超923億美元,年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到39%。
隨著人口老齡化加劇及國內(nèi)醫(yī)保普及,生物技術(shù)藥品市場(chǎng)空間將進(jìn)一步擴(kuò)展。據(jù)衛(wèi)計(jì)委數(shù)據(jù),2017年,全國衛(wèi)生總費(fèi)用個(gè)人衛(wèi)生支出14874.8億元,占28.8%。據(jù)中金企信國際咨詢公布的《2020~2026年中國生物傳感器市場(chǎng)運(yùn)營格局及投資潛力研究預(yù)測(cè)報(bào)告》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示:中國老年人群醫(yī)療費(fèi)用支出是年輕人的3倍,占總醫(yī)療費(fèi)用的30%~35%,尤以慢性病用藥為主。心血管疾病、腫瘤、阿爾茨海默癥、帕金森癥、骨質(zhì)疏松、骨關(guān)節(jié)炎等老年慢性病具有高發(fā)病率、高致死致殘率、需長(zhǎng)期控制且難以完全治愈的特點(diǎn),對(duì)于生物技術(shù)藥品具有很強(qiáng)的依賴性。由此可見,市場(chǎng)需求量持續(xù)增加,MoS2具有的優(yōu)異性能在這些行業(yè)中將會(huì)有很好的應(yīng)用前景。
MoS2具有優(yōu)異性能,不僅只用于潤滑行業(yè),在新興產(chǎn)業(yè)中也有廣闊的應(yīng)用前景,研究熱點(diǎn)集中在MoS2的光電性能和催化降解性能,應(yīng)用領(lǐng)域涉及電池行業(yè)、電化學(xué)行業(yè)及生物醫(yī)療行業(yè)。國內(nèi)外對(duì)MoS2復(fù)合材料、納米材料、二維材料的制備及應(yīng)用都進(jìn)行了大量的研究,尤其是用于生物醫(yī)藥行業(yè)的納米MoS2復(fù)合材料,二維納米MoS2顆粒與生物聚合物可以獲得復(fù)雜的殺菌活性,適用于抗菌應(yīng)用,在生物醫(yī)學(xué)研究方面具有一定的潛力。MoS2在下游產(chǎn)業(yè)如電池行業(yè)、超級(jí)電容器、生物醫(yī)療領(lǐng)域的市場(chǎng)應(yīng)用規(guī)模較大,有很好的發(fā)展前景。作為一類新型材料,MoS2應(yīng)用廣泛,但目前仍處于研究階段,對(duì)MoS2及其復(fù)合材料的制備工藝還需進(jìn)一步改進(jìn);如何實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)MoS2及其復(fù)合材料應(yīng)用最大化的問題也亟待解決。