WS2纳米材料的水热合成与光吸收性能研究

WS2纳米材料由于结构各向异性，不同形貌结构对其性能有着相当显著的影响，因此研究者通过探索拓展WS2新的制备方法，实现微结构和形貌的调控制备，使之在更广泛的领域得到应用。下面，我们一起来了解二硫化钨纳米材料的水热合成与光吸收性能研究。

（1）用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）辅助水热法制备了球状、线状、棒状、片状的低维WS2纳米结构，以及一种纳米片聚集的WS2纳米花分层结构。随着CTAB在溶液中浓度的不同，自发形成不同形态（球状、柱状、层状及六方有序等）的胶束，这些胶束在水热法制备WS2时可以起到一种软模板的作用。对不同形貌的WS2纳米结构进行紫外可见光谱测试，表明WS2纳米材料在可见光区域存在比较宽的吸收范围，其在光催化方面将具有广泛的应用前景。

（2）采用聚乙二醇（PEG-20000）辅助水热法合成了一种由纳米颗粒组装的WS2纳米纤维结构。PEG-20000长链分子在WS2纳米纤维结构形成中起着，提供可嵌入形核点的范本的作用。由于WS2纳米纤维结构尺寸小、比表面积大，在可见光区域不仅具有比较宽的吸收范围，还具有较强的吸旋光性，表明其在光催化方面将具有较大的应用前景。

（3）以硅酸钠为添加剂，采用水热法制备合成了一种纳米薄片组装的WS2纳米球。该纳米球尺寸均一，直径在1微米左右，纳米薄片厚度在10-20nm左右。另外，采用复合表面活性剂CTAB及F127辅助水热法合成出一种具有多孔结构的花状WS2结构。纳米花直径在200nm-300nm左右，该纳米花是由WS2纳米颗粒组装的纳米片交错聚集在一起组装而成。由于该WS2纳米球与纳米花结构均具有较大的比表面积（53.521m2g-1，78.331m2g-1），在可见光区域有一个比较宽的吸收范围，因此二者在光催化方面将具有良好的应用前景。

（4）采用水热法合成了WS2/TiO2微球、WO3/TiO2纳米复合物。WS2/TiO2微球结构疏松多孔，直径在300-350nm左右，组装单元纳米颗粒尺寸在10-15nm左右。WS2/TiO2复合物在紫外可见光范围内存在一个宽的吸收区域，扩展了TiO2光吸收的波长范围，增强了WS2/TiO2复合物的吸光能力，使光照产生的电子-空穴量增大，有利于提高光催化活性。研究表明，WO3/TiO2复合物的吸收带发生红移，复合物的禁带宽度明显降低，吸光强度显著提高，对部分可见光有吸收。

（5）采用水热法合成氧化钨，再高温硫化制备WO3/WS2复合物，该复合物为尺寸在60-100nm左右，颗粒外壳和颗粒中心分别为WS2和WO3。该复合物在紫外可见光范围内存在宽的吸收范围，因为WS2与WO3相互作用，能有效促进光生电子和空穴的分离，使光照产生的电子-空穴量增大，延长光生载流子的寿命，共同增强，为WO3/WS2纳米复合物在紫外可见光内有较好的催化活性提供了可能。

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