Fe-MoS2基纳米复合物的合成及其性能研究

• 作 者: 杨尔琪
• 出 处: 贵州大学
• 发表日期: 2019年09期
• 关键词: 范德瓦尔斯异质结 Fe3O4@MoS2 电磁特性 吸波性能 吸波机制

自石墨烯被制备出以来,二维层状材料因其优异的物理和化学性能以及在新能源、光电子器件等领域的巨大潜在应用价值而成为近年来全球科研工作者的关注重点。作为一种非常有潜力的新型二维材料,二硫化钼（MoS₂）纳米片具有非常良好的光吸收、光催化和电催化等性能。因而,近几年来有关该种材料的研究备受人们的关注。此外,众所周知介电损耗和磁损耗是材料衰减电磁波的主要途径和方式。为了能够同时利用这两种损耗机制,充分利用材料的协同效应和界面效应,本文以Fe-MoS₂基复合物作为研究对象,分别构建、合成了混合维度磁性二硫化钼基范德瓦尔斯异质结和四氧化三铁@二硫化钼（Fe₃O₄@MoS₂）纳米复合物,并系统地研究了其电磁和吸波性能。具体研究工作如下:（1）磁性MoS₂基范德瓦尔斯异质结的合成及吸波性能研究:在本研究中,我们通过水热法和化学气相沉积法构建和合成出所需结构和组份的复合物。首先,利用水热法合成出Fe₃O₄-MoS₂纳米复合物。然后,利用所制备的Fe₃O₄-MoS₂作为催化剂前驱物,采用化学气相沉积法,较为系统地探究气相沉积的温度对范德瓦尔斯异质结的微结构、电磁和微波吸收性能的影响。研究结果发现,当沉积温度为400 ^oC和500 ^oC时,分别合成了“3-0-2”型C-Fe₃O₄-MoS₂和“1-0-2”型CNTs-Fe@Fe₃C-MoS₂范德瓦尔斯异质结。相比于Fe₃O₄-MoS₂前驱物,所合成的范德瓦尔斯异质结表现出了非常优异的微波吸收性能。最后,建立在所得实验结果的基础上,对该类型复合物的生长机制及其微波吸收性能机制进行了较为系统地分析和讨论。（2）核壳结构Fe₃O₄@MoS₂复合物的合成及吸波性能研究:建立在前期工作基础之上,为了合成出吸波性能更加优越的Fe₃O₄-MoS₂复合物,我们利用两步水热法合成了核壳结构Fe₃O₄@MoS₂纳米复合物。首先,以乙酸钠,氯化铁为起始反应物,采用水热法合成了Fe₃O₄纳米颗粒。然后,以钼酸铵,硫脲为起始反应物,再次利用水热法,在Fe₃O₄纳米颗粒表面生成出花状MoS₂纳米片,从而实现了核壳结构Fe₃O₄@MoS₂纳米复合物的合成。最后,我们系统地研究该复合物的微结构、电磁和吸波性能。