CN106809880A - 一种离子液体辅助的水热合成多面体中空MoS2微粒的方法 - Google Patents
一种离子液体辅助的水热合成多面体中空MoS2微粒的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106809880A CN106809880A CN201510863980.2A CN201510863980A CN106809880A CN 106809880 A CN106809880 A CN 106809880A CN 201510863980 A CN201510863980 A CN 201510863980A CN 106809880 A CN106809880 A CN 106809880A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ionic liquid
- molybdenum source
- source
- mos
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 title abstract 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims abstract 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 claims description 12
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- RWSXRVCMGQZWBV-WDSKDSINSA-N glutathione Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(=O)N[C@@H](CS)C(=O)NCC(O)=O RWSXRVCMGQZWBV-WDSKDSINSA-N 0.000 claims description 10
- NJMWOUFKYKNWDW-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-3-methylimidazolium Chemical compound CCN1C=C[N+](C)=C1 NJMWOUFKYKNWDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 claims description 8
- 235000015393 sodium molybdate Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000011684 sodium molybdate Substances 0.000 claims description 6
- TVXXNOYZHKPKGW-UHFFFAOYSA-N sodium molybdate (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O TVXXNOYZHKPKGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 108010024636 Glutathione Proteins 0.000 claims description 5
- 229960003180 glutathione Drugs 0.000 claims description 5
- APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P ammonium molybdate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P 0.000 claims description 4
- 235000018660 ammonium molybdate Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000011609 ammonium molybdate Substances 0.000 claims description 4
- 229940010552 ammonium molybdate Drugs 0.000 claims description 4
- KYCQOKLOSUBEJK-UHFFFAOYSA-M 1-butyl-3-methylimidazol-3-ium;bromide Chemical compound [Br-].CCCCN1C=C[N+](C)=C1 KYCQOKLOSUBEJK-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- FHDQNOXQSTVAIC-UHFFFAOYSA-M 1-butyl-3-methylimidazol-3-ium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCCN1C=C[N+](C)=C1 FHDQNOXQSTVAIC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- DHRLEVQXOMLTIM-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;trioxomolybdenum Chemical compound O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.OP(O)(O)=O DHRLEVQXOMLTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N L-Cysteine Chemical compound SC[C@H](N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 2
- 241000446313 Lamella Species 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 2
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims 2
- 239000012265 solid product Substances 0.000 claims 2
- BMQZYMYBQZGEEY-UHFFFAOYSA-M 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride Chemical class [Cl-].CCN1C=C[N+](C)=C1 BMQZYMYBQZGEEY-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- STCBHSHARMAIOM-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-1h-imidazol-1-ium;chloride Chemical compound Cl.CN1C=CN=C1 STCBHSHARMAIOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 claims 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 229910052961 molybdenite Inorganic materials 0.000 abstract description 17
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 abstract description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 6
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 abstract 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 abstract 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910015667 MoO4 Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000013270 controlled release Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 2
- IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N ethanol;hydrate Chemical compound O.CCO IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 graphite alkene Chemical class 0.000 description 2
- 239000011796 hollow space material Substances 0.000 description 2
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 2
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 2
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 2
- CXVCSRUYMINUSF-UHFFFAOYSA-N tetrathiomolybdate(2-) Chemical compound [S-][Mo]([S-])(=S)=S CXVCSRUYMINUSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007704 wet chemistry method Methods 0.000 description 2
- DWNBOPVKNPVNQG-LURJTMIESA-N (2s)-4-hydroxy-2-(propylamino)butanoic acid Chemical compound CCCN[C@H](C(O)=O)CCO DWNBOPVKNPVNQG-LURJTMIESA-N 0.000 description 1
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IQQRAVYLUAZUGX-UHFFFAOYSA-N 1-butyl-3-methylimidazolium Chemical compound CCCCN1C=C[N+](C)=C1 IQQRAVYLUAZUGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 239000007832 Na2SO4 Substances 0.000 description 1
- 235000006508 Nelumbo nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 240000002853 Nelumbo nucifera Species 0.000 description 1
- 235000006510 Nelumbo pentapetala Nutrition 0.000 description 1
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- UYJXRRSPUVSSMN-UHFFFAOYSA-P ammonium sulfide Chemical compound [NH4+].[NH4+].[S-2] UYJXRRSPUVSSMN-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001476 gene delivery Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 1
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 125000001741 organic sulfur group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种离子液体辅助的水热合成多面体中空MoS2微粒的方法。该发明包括以下步骤：将一定量的钼源、硫源、离子液体先后溶于去离子水中形成溶液，调控钼源浓度在0.04～0.2M，原料中S/Mo原子比为1:2～4:1，离子液体与钼源的物质的量之比为2～6；所配溶液置于密闭的水热反应釜中，控制反应温度为160～240℃，反应时间为12～72小时；反应结束后冷却、抽滤、洗涤、干燥，得到多面体中空MoS2微粒。本发明的合成方法具有条件温和，操作简单的优点，所制备的产物具有多种几何形状。本发明方法合成的多面体中空MoS2微粒在生物医药、油品加氢催化、锂离子电池等领域具有广泛的应用。
Description
技术领域
本发明属于无机材料合成领域，具体涉及一种离子液体辅助的水热合成多面体中空MoS2微粒的方法。
背景技术
MoS2是辉钼矿的主要成分，其晶体结构中存在一种夹心式板层：两层S原子中间夹一层Mo原子，形成“三明治”夹心结构。层内原子以强的共价键结合，层间则是较弱的范德华力，层与层之间很容易剥离，具有良好的各向异性与较低的摩擦因数。MoS2晶体中每个钼原子被六个硫原子所包围，呈三角棱柱状，暴露出很多Mo-S棱面，可作为催化活性中心。在层间插入其他基团以后形成的纳米插层复合材料有许多优异的物理性能。另外，二硫化钼是一种抗磁性且有半导体性质的化合物，具有良好的光、电、润滑及催化性能。
目前，MoS2合成方法大致可分为三大类：高温气固相合成法，物理合成方法和湿法化学合成法。其中湿法化学合成法特别是水热法条件温和、操作简单，是一种很有优势的合成方法。中国专利CN1468945公布了一种在溶液中添加油酸、硬脂酸为表面修饰剂制备油分散性MoS2的方法。中国专利CN102142551A公布了一种一步水热合成石墨烯纳米片/二硫化钼复合纳米材料的方法。中国专利CN101113021公布了一种添加无机添加剂含钨化合物或含钛化合物水热制备花状MoS2微球的方法。中国专利CN102938461A公布了一种纳米片自组装的MoS2纳米空心材料的制备方法。与常规的添加剂相比，离子液体作为一种新的反应介质和模板剂有着诸多优势，如：可忽略的蒸汽压、良好的热稳定性、对有机和无机分子可调的溶解性和合成的灵活性。通过采用合适的离子液体反应系统，研究人员已合成出很多具有新颖微纳米结构的材料。中国专利CN1994895A公布了一种离子液体辅助水热合成MoS2微球的制备方法。但是目前为止采用离子液体辅助水热合成多面体中空MoS2微粒的文献和专利还未见公开报道。
中空微纳米结构材料由于其在催化、药物和基因传递、产氢储氢、光电子和可充电电池等方面的应用而受到广泛的关注。中空结构中较大的空间可被用于敏感材料如药物、化妆品和DNA的封装和可控释放。另外，中空粒子中的空体积可调节折光率、导致更低的密度，增加催化剂的活性表面积等。中空结构可提高材料承受周期变化的能力，可降低质量和电荷转移距离，因而很适合用作锂离子电池的电极材料。然而，大多数情况下所合成的中空材料都为球形，采用简单的方法制备多面体中空结构材料对于探索新材料的性质和用途都有着重要的意义。
发明内容
本发明提供了一种离子液体辅助的水热合成多面体中空MoS2微粒的方法。
本发明所采用的方法如下：
1.配制溶液：将钼源、硫源、离子液体先后溶解于去离子水中形成均一的溶液。
2.水热反应：将溶液转移至水热反应釜中，密封，置于烘箱中160～240℃水热反应12～72小时。
3.分离洗涤：采用常规的分离手段，如抽滤，沉淀用去离子水或无水乙醇中的一种或二种洗涤，干燥，得到黑色粉末状样品。
4.表征分析：所得产物用SEM(扫描电子显微镜)和TEM(透射电子显微镜)表征其形貌。SEM照片显示制备的MoS2为粒径在500nm～1μm之间的多面体中空微粒。TEM照片显示所制备的多面体中空微粒具有多种几何形状，壳厚约为150nm左右。
以上所用钼源为可溶性的钼酸铵、钼酸钠或磷钼酸中的一种或任意二种的混合物或三者的混合物，所用硫源为可溶性的硫脲、L-半胱氨酸或谷胱甘肽中的一种或任意二种的混合物或三者的混合物，所用离子液体为[EMIM]Br或[BMIM]Br或[EMIM]Cl或[BMIM]Cl中的一种或任意二种的混合物或任意三种的混合物或四种的混合物。钼源的浓度为0.04～0.2M；原料中S/Mo的原子比为1:2～4:1；离子液体与钼源的物质的量之比为2～6。
在反应过程中，离子液体充当软模板剂的作用。首先，离子液体的阳离子[EMIM]+或[BMIM]+在溶液中自组装形成一定几何形状的胶束，钼源与硫源作用形成前驱体硫代钼酸盐。其次，在静电吸引力的作用下，硫代钼酸盐负离子吸附在离子液体形成的胶束外围。随后，在水热反应的温度下，前驱体硫代钼酸盐逐渐分解生成片层状疏松的MoS2产物，该产物保持了胶束的几何形状。最后，在过滤、洗涤阶段，水溶性的离子液体被去除，形成多面体中空的MoS2微球。
反应方程式如下(以钼酸钠与硫脲为原料的反应为例)：
CS(NH2)2+2H2O→H2S+CO2+2NH3
4Na2MoO4+9H2S→4MoS2+Na2SO4+6NaOH+6H2O
本发明与现有技术相比具有如下优点和效果：
本发明所采用的水热反应温度为160～240℃，条件较为温和。本发明所采用的方法为一步水热法，离子液体在水溶液中自组装成一定几何形状的胶束，充当了软模板剂的作用。由于所用离子液体极易溶于水，因而产物形成以后在过滤、洗涤过程中很容易去除离子液体。与硬模板法制备中空结构的过程相比，本发明所采用的方法省去了制备和移除模板剂的步骤，操作较为简便。
本发明所采用的硫源硫脲、L-半胱氨酸和谷胱甘肽都是有机硫源。与常规的无机硫源如硫化钠、硫化铵、硫化氢等相比，本发明所采用的硫源具有以下优点：低毒、无腐蚀性，是一种温和、安全的硫源；硫源本身具有还原性，不需要额外添加还原剂。
本发明所制备的多面体中空结构的MoS2微粒具有多种几何形状，尺寸在500nm-1μm之间，壳的厚度较薄，约为150nm(见图2，图3)。本发明所制备的MoS2微粒具有较大的内在空腔，在生物医药领域可实现对于药物的封装和可控释放；在催化领域由于密度更低，比表面积更大，有利于催化活性的提高；在储能领域可降低质量和电荷传输距离，提高材料抵抗周期性机械应变的能力，从而提升电池的倍率性能和循环性能。多面体的结构特点和几何形状的多样性使得本发明所制备的MoS2微粒在以上领域的应用中有着更多的可调节性。
附图说明
图1为对比例1未添加离子液体时水热制备的MoS2样品的SEM图。
图2为实施例3离子液体辅助的水热制备的MoS2样品的SEM图；
图3为实施例3离子液体辅助的水热制备的MoS2样品的TEM图，a为中空六面体样品的TEM图，透射图为四边形；b为中空不规则多面体样品的TEM图。
具体实施方式
下面结合具体实验实例对本发明作进一步详细的描述。
对比例1：不添加离子液体水热制备MoS2
将3.6mmol的钼酸钠Na2MoO4溶于30ml去离子水中，形成0.12M的溶液，按照S/Mo比2:1的比例加入7.2mmol的谷胱甘肽，搅拌均匀。将该溶液转移至100ml水热釜中，于200℃下反应36小时，自然冷却至室温，抽滤，沉淀用去离子水和无水乙醇洗涤，70℃真空干燥过夜，收集MoS2样品。对样品进行SEM表征，从图1中可看出产物为形貌不规则、大小不一的颗粒，无中空结构。
实施例1：
将1.2mmol的钼酸钠Na2MoO4溶于30ml去离子水中，形成0.04M的溶液，按照S/Mo比4:1的比例加入4.8mmol的硫脲，搅拌均匀。然后加入7.2mmol的离子液体[EMIM]Cl(离子液体与钼源的物质的量比为6)，充分搅拌后将该溶液转移至100ml水热釜中，于160℃下反应12小时，自然冷却至室温，抽滤，沉淀用去离子水和无水乙醇洗涤，70℃真空干燥过夜，收集MoS2样品。对样品进行SEM表征，SEM结果显示所得产物为多面体中空结构。
实施例2：
将2.4mmol的钼酸铵(NH4)6Mo7O24溶于30ml去离子水中，形成0.08M的溶液，按照S/Mo比3:1的比例加入50.4mmol的L-半胱氨酸，搅拌均匀。然后加入12mmol的离子液体[EMIM]Br(离子液体与钼源的物质的量比为5)，充分搅拌后将该溶液转移至100ml水热釜中，于180℃下反应24小时，自然冷却至室温，抽滤，沉淀用去离子水和无水乙醇洗涤，70℃真空干燥过夜，收集MoS2样品。对样品进行SEM表征，SEM结果显示所得产物为多面体中空结构。
实施例3：
将3.6mmol的钼酸钠Na2MoO4溶于30ml去离子水中，形成0.12M的溶液，按照S/Mo比2:1的比例加入7.2mmol的谷胱甘肽，搅拌均匀。然后加入14.4mmol的离子液体[BMIM]Cl(离子液体与钼源的物质的量比为4)，充分搅拌后将该溶液转移至100ml水热釜中，于200℃下反应36小时，自然冷却至室温，抽滤，沉淀用去离子水和无水乙醇洗涤，70℃真空干燥过夜，收集MoS2样品。对样品进行SEM和TEM表征，结果显示所得产物为多面体中空结构(图2,3)，从图2中可看出产物为多面体中空结构，表面为片层堆积结构；从图3中可看出所有微粒都为多面体中空结构，所得MoS2微粒具有多种几何形状，壳厚约150nm。
实施例4：
将4.8mmol的钼酸铵(NH4)6Mo7O24溶于30ml去离子水中，形成0.16M的溶液，按照S/Mo比1:1的比例加入33.6mmol的L-半胱氨酸，搅拌均匀。然后加入14.4mmol的离子液体[BMIM]Br(离子液体与钼源的物质的量比为3)，充分搅拌后将该溶液转移至100ml水热釜中，于220℃下反应48小时，自然冷却至室温，抽滤，沉淀用去离子水和无水乙醇洗涤，70℃真空干燥过夜，收集MoS2样品。对样品进行SEM表征，SEM结果显示所得产物为多面体中空结构。
实施例5：
将6mmol的磷钼酸H3PO4·12MoO3溶于30ml去离子水中，形成0.2M的溶液，按照S/Mo比1:2的比例加入36mmol的硫脲，搅拌均匀。然后加入12mmol的离子液体[EMIM]Cl(离子液体与钼源的物质的量比为2)，充分搅拌后将该溶液转移至100ml水热釜中，于240℃下反应72小时，自然冷却至室温，抽滤，沉淀用去离子水和无水乙醇洗涤，70℃真空干燥过夜，收集MoS2样品。对样品进行SEM表征，SEM结果显示所得产物为多面体中空结构。
Claims (9)
1.一种离子液体辅助的水热合成多面体中空MoS2微粒的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)配制溶液：将钼源、硫源、离子液体溶于去离子水中形成溶液；
2)水热反应：将上述溶液密封，升温进行水热反应；
3)反应结束后分离固体产物，得到一种表面呈片层堆积的多面体中空MoS2微粒。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所用钼源为可溶性的钼酸铵、钼酸钠或磷钼酸中的一种或任意二种的混合物或三者的混合物。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所用硫源为可溶性的硫脲、L-半胱氨酸或谷胱甘肽中的一种或任意二种的混合物或三者的混合物。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所用离子液体为1-乙基-3-甲基-溴化咪唑([EMIM]Br)、1-丁基-3-甲基-溴化咪唑([BMIM]Br)、1-乙基-3-甲基-氯化咪唑([EMIM]Cl)或1-丁基-3-甲基-氯化咪唑([BMIM]Cl)中的一种或二种以上。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述钼源、硫源、离子液体向去离子水中添加顺序依次为钼源、硫源和离子液体。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)所述水热反应为低温水热反应，反应温度为160～240℃。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)所述水热反应时间为12～72小时。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)所述溶液中，钼源的浓度为0.04-0.2M之间；S/Mo的原子比为1:2～4:1；离子液体与钼源的物质的量之比为2～6。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤3)所述分离固体产物的过程为抽滤，固体用去离子水或无水乙醇中的一种或二种洗涤，干燥，得到产物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510863980.2A CN106809880B (zh) | 2015-11-27 | 2015-11-27 | 一种离子液体辅助的水热合成多面体中空MoS2微粒的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510863980.2A CN106809880B (zh) | 2015-11-27 | 2015-11-27 | 一种离子液体辅助的水热合成多面体中空MoS2微粒的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106809880A true CN106809880A (zh) | 2017-06-09 |
| CN106809880B CN106809880B (zh) | 2018-11-16 |
Family
ID=59107529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510863980.2A Active CN106809880B (zh) | 2015-11-27 | 2015-11-27 | 一种离子液体辅助的水热合成多面体中空MoS2微粒的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106809880B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107331840A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-11-07 | 福建师范大学 | 一种碳包覆的中空二硫化钼多面体材料的制备方法 |
| CN109569665A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-04-05 | 东莞理工学院 | 一种硫化铜/硫化钼复合材料的制备方法和应用 |
| CN110170294A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-08-27 | 广州大学 | 一种单分散类花球状MoS2粉体及其制备方法 |
| CN114392756A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-04-26 | 华中师范大学 | 一种压电催化材料的制备方法、产品及其应用 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104091925A (zh) * | 2014-07-17 | 2014-10-08 | 浙江大学 | 多边缘MoS2纳米片/石墨烯电化学贮镁复合电极及制备方法 |
| CN104091931A (zh) * | 2014-07-17 | 2014-10-08 | 浙江大学 | 多边缘MoS2纳米片/石墨烯复合纳米材料及制备方法 |
-
2015
- 2015-11-27 CN CN201510863980.2A patent/CN106809880B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104091925A (zh) * | 2014-07-17 | 2014-10-08 | 浙江大学 | 多边缘MoS2纳米片/石墨烯电化学贮镁复合电极及制备方法 |
| CN104091931A (zh) * | 2014-07-17 | 2014-10-08 | 浙江大学 | 多边缘MoS2纳米片/石墨烯复合纳米材料及制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| H. LUO ET AL.: ""Hydrothermal synthesis of hollow MoS2 microspheres in ionic liquids/water binary emulsions"", 《MATERIALS LETTERS》 * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107331840A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-11-07 | 福建师范大学 | 一种碳包覆的中空二硫化钼多面体材料的制备方法 |
| CN109569665A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-04-05 | 东莞理工学院 | 一种硫化铜/硫化钼复合材料的制备方法和应用 |
| CN109569665B (zh) * | 2018-11-28 | 2021-12-14 | 东莞理工学院 | 一种硫化铜/硫化钼复合材料的制备方法和应用 |
| CN110170294A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-08-27 | 广州大学 | 一种单分散类花球状MoS2粉体及其制备方法 |
| CN110170294B (zh) * | 2019-05-24 | 2021-09-03 | 广州大学 | 一种单分散类花球状MoS2粉体及其制备方法 |
| CN114392756A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-04-26 | 华中师范大学 | 一种压电催化材料的制备方法、产品及其应用 |
| CN114392756B (zh) * | 2022-01-26 | 2024-01-19 | 华中师范大学 | 一种压电催化材料的制备方法、产品及其应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106809880B (zh) | 2018-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108417404B (zh) | 一种超级电容器电极材料的制备方法 | |
| Ellefson et al. | Synthesis and applications of molybdenum (IV) oxide | |
| CN100429153C (zh) | 一种离子液体辅助水热合成MoS2微球的制备方法 | |
| CN106809880A (zh) | 一种离子液体辅助的水热合成多面体中空MoS2微粒的方法 | |
| CN105417581A (zh) | 一种络合水热合成均一MoS2纳米花球的方法 | |
| CN103613137A (zh) | 一种二硫化钼纳米花的水热合成方法 | |
| Zhang et al. | Cu3V2O8 hollow spheres in photocatalysis and primary lithium batteries | |
| CN105914345A (zh) | 一种空心纳米过渡金属硫化物/碳复合材料及制备方法 | |
| CN108083336B (zh) | 一种有机胺导向的水热制备多种形貌二硫化钼的方法 | |
| CN105688943A (zh) | 一种层状MoS2-TiO2纳米复合材料的制备方法 | |
| CN108658128B (zh) | 一种具有分级结构的MoS2微纳米球的制备方法 | |
| Dong et al. | A green and facile synthesis for rGO/Ag nanocomposites using one-step chemical co-reduction route at ambient temperature and combined first principles theoretical analyze | |
| CN106277078A (zh) | 一种具有多层硫化镍外壳的空心微米球及其制备方法和应用 | |
| Wei et al. | Saclike-silicon nanoparticles anchored in ZIF-8 derived spongy matrix as high-performance anode for lithium-ion batteries | |
| CN108128805A (zh) | 一种二硫化钼空心球的制备方法 | |
| Christy et al. | Synthesis of TiO 2 nanorods by oriented attachment using EDTA modifier: a novel approach towards 1D nanostructure development | |
| CN108565434A (zh) | 一种二硫化钨/氮硫共掺杂石墨烯复合物的制备方法 | |
| CN106057498A (zh) | 一种二硫化钼/聚吡咯超级电容器电极材料的制备方法和应用 | |
| Wang et al. | Different Morphology MoS 2 Over the gC 3 N 4 as a Boosted Photo-Catalyst for Pollutant Removal Under Visible-Light | |
| CN102649590A (zh) | 无比表面活性剂制备介孔NiAl2O4材料的方法 | |
| Zhang et al. | Low-cost 3D porous sea-hedgehog-like NiCo2O4/C as anode for Li-ion battery | |
| Attarzadeh et al. | Application of transition metal phosphides to electrocatalysis: an overview | |
| CN108408781A (zh) | 一种规则二维MoS2纳米片的水热制备方法 | |
| Ye et al. | In situ construction of graphene oxide-MoS2-CuO nanocomposite via hydrothermal synthesis as the combustion catalyst in AP/HTPB propellant | |
| Simonenko et al. | Formation of NiMoO 4 Anisotropic Nanostructures under Hydrothermal Conditions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |