[发明专利]一种中空三明治叠层结构二硫化钼基纳米复合材料及其制备方法

权利要求书

1.中空三明治叠层结构二硫化钼基纳米复合材料的制备方法，所述中空三明治叠层结构二硫化钼基纳米复合材料为中空结构，自内向外依次包括碳层、MoS₂层和碳层，其特征在于，采用SiO₂微球为模板，依次包覆碳层、MoS₂层和碳层，然后经刻蚀SiO₂后制备出中空三明治叠层结构MoS₂基纳米复合材料；

由以下步骤制备：

步骤1，制备SiO₂微球粉末；

步骤2，将SiO₂微球粉末和PDA加入Tris缓冲溶液中，混合超声至均匀分散，得到混合溶液A；

步骤3，混合溶液A中加入过硫酸铵溶液，搅拌；

步骤4，收集步骤3的产物，并进行退火处理，得到黑色粉末，记为样品A，备用；

步骤5，取样品A、钼酸盐和硫脲粉末加入葡萄糖溶液中，超声搅拌至均匀分散，得到混合溶液B；或者，取样品A、钼酸盐、硫脲粉末及金属盐加入葡萄糖溶液中，超声搅拌至均匀分散，得到混合溶液B；金属盐为镍盐或钴盐；

步骤6，将混合溶液B进行水热反应；

步骤7，水热反应完成后，收集产物并进行退火处理，得到黑色粉末，记为样品B；

步骤8，将样品B浸泡于酸溶液或碱溶液中，搅拌，以进行SiO₂刻蚀反应，反应后收集得到黑色粉末，记为样品C；

步骤9，将样品C和PDA加入Tris缓冲溶液中，超声至均匀分散，搅拌，收集产物并进行退火处理后，得到具有中空三明治叠层结构的MoS₂基纳米复合材料；

步骤2中，所述的SiO₂微球粉末、PDA和Tris缓冲溶液的比例为(0.5～5)g：(50～500)mg：(20～200)mL，所述Tris缓冲溶液的浓度为10～100mmol/L；

步骤5中，所述的钼酸盐为Na₂MoO₄·2H₂O、(NH₄)₂Mo₂O₇、(NH₄)₂Mo₄O₁₃和(NH₄)₂MoO₄中的任意一种；

镍盐为带有结晶水的Ni(NO)₂、NiCl₂和Co(CHCOO)₂中的任意一种，钴盐为带有结晶水的Co(NO)₂、CoCl₂和Co(CHCOO)₂中的任意一种；

所述的样品A与钼酸盐的质量比为1：(1～5)；样品A与金属盐的质量比为(1～6)：1；钼酸盐与硫脲粉末的质量比为1：(1～3)；

步骤6中，所述的水热反应的反应条件为：反应温度为140～220℃，反应时间为6～30h；

步骤7中，所述的退火处理条件为：在惰性气氛下，退火温度为500～800℃，时间为1～4h；

步骤4中，所述的退火处理的条件为：在惰性气氛下，退火温度为400～800℃，退火时间为2～5h；步骤9中，所述的退火处理条件为：在惰性气氛下，退火温度为400～800℃，退火时间为2～5h。