[发明专利]一种层状MoS2‑Ni纳米复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属钼技术领域，涉及二硫化钼复合材料，具体涉及一种层状MoS₂-Ni纳米复合材料的制备方法。

背景技术

由单层或少层二硫化钼构成的类石墨烯二硫化钼(Graphene-like MoS₂) 是一种具有类似石墨烯结构和性能的新型二维(2D)层状化合物，近年来以其独特的物理、化学性质而成为新兴的研究热点。类石墨烯二硫化钼是由六方晶系的单层或多层二硫化钼组成的具有“三明治夹心”层状结构的二维晶体材料，单层二硫化钼由三层原子层构成，中间一层为钼原子层，上下两层均为硫原子层，钼原子层被两层硫原子层所夹形成类“三明治”结构，钼原子与硫原子以共价键结合形成二维原子晶体；多层二硫化钼由若干单层二硫化钼组成，一般不超过五层，层间存在弱的范德华力，层间距约为0.65nm。

作为一类重要的二维层状纳米材料，单层或少层二硫化钼以其独特的“三明治夹心”层状结构在润滑剂、催化、能量存储、复合材料等众多领域应用广泛。相比于石墨烯的零能带隙，类石墨烯二硫化钼存在可调控的能带隙，在光电器件领域拥有更光明的前景；相比于硅材料的三维体相结构，类石墨烯二硫化钼具有纳米尺度的二维层状结构，可被用来制造半导体或规格更小、能效更高的电子芯片，将在下一代的纳米电子设备等领域得到广泛应用。

虽然层状二硫化钼具有良好的润滑性能及光电性能，但是其在催化、润滑等方面的性能有待进一步提升，将二硫化钼同其它有机或无机微粒复合使用，利用它们的协同效应，是提升二硫化钼性能的方法之一。

虽然层状二硫化钼具有良好的光电性能，但是其在催化活性、润滑等方面的性能有待进一步提升，将二硫化钼同其它有机或无机微粒复合使用，利用它们的协同效应，是提升二硫化钼性能的方法之一。

Ni具有优异的催化性能，是常用的氢化催化剂之一，此外，Ni还具有一定的润滑性能。研究表明，Ni与二硫化钼存在协同润滑与协同催化作用，通过锂离子插层结合化学合成制备二硫化钼/Ni复合物是提高二硫化钼与Ni的润滑与催化性能的有效途径(Ni-MoS₂复合材料应用于抽余油的催化加氢脱硫和脱芳烃，2009,(25)3:339-343)。

虽然采用上述方法制得了Ni-MoS₂复合材料，但其制备流程复杂，能耗大，不适合工业化生产，且使用的正丁基锂溶液有极强的还原性和活性，易燃烧爆炸，使用过程对条件要求复杂且苛刻。因此，探索一种采用MoS₂粉末为原料制备层状MoS₂/TiO₂纳米复合材料的简易方法十分必要。

发明内容

基于现有技术中存在的问题，本发明提出了一种层状MoS₂-Ni纳米复合材料的制备方法，获得具有纳米尺度、性能优越的层状MoS₂-Ni纳米复合材料，解决现有的MoS₂-Ni复合材料制备工艺复杂，难以工业化生产的问题，同时提高MoS₂-Ni复合材料的催化加氢和润滑性能。

需要说明的是本申请中的层状MoS₂-Ni纳米复合材料中的MoS₂是单层或少层MoS₂纳米材料，所述的少层指的是2层至5层。

为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现：

一种层状MoS₂-Ni纳米复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤一，将二硫化钼粉末加入分层溶液中进行分层反应，形成混合液；

步骤二，在混合溶液中加入氧化剂进行氧化插层反应，过滤干燥后得到插层二硫化钼粉末；

步骤三，将乙酰丙酮镍溶于四氢呋喃中，加入插层二硫化钼粉末，搅拌混合进行反应，离心、清洗、干燥后得到MoS₂-Ni混合粉末；

步骤四，将MoS₂/Ni混合粉末与与爆炸剂混合，进行爆炸反应，冷却至室温后取出爆炸反应产物,即得到层状MoS₂-Ni纳米复合材料。

本发明还具有如下区别技术特征：

所述的分层溶液为芳香族硫醚的乙醇溶液；所述的氧化剂为高锰酸钾；所述的爆炸剂为苦味酸。

所述的芳香族硫醚为聚苯硫醚或芳香族二胺单体硫醚，芳香族硫醚的乙醇溶液的质量浓度为10％～60％。