CN107902920A - 一种二硫化钼‑石墨烯复合纳米片的制备 - Google Patents

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Abstract

一种二硫化钼‑石墨烯复合纳米片的制备及应用，涉及一种二硫化钼‑石墨烯复合纳米片的制备方法及其应用。本发明是要解决现有材料在生物传感器中检测左旋多巴灵敏度低的问题。本发明制备方法如下：一、化学气相沉积法；二、液相超声辅助剥离法；三、液相超声分散法；四、自动喷涂法。本发明制备的一种二硫化钼‑石墨烯复合纳米片具有比表面积大和电导性能优良等优点，可用于高效、灵敏检测左旋多巴。

Description

一种二硫化钼-石墨烯复合纳米片的制备
技术领域
本发明涉及一种新型纳米复合材料的制备方法及其应用。
背景技术
石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道结合，只有单原子层厚度的二维材料，是构成碳质材料的基本单元，因其具有好的化学稳定性、导电性、机械强度，成为目前研究的热点。目前，石墨烯的制备方法主要有机械剥离法、化学气相沉积法和还原氧化石墨烯法，其中，化学气相沉积法制备出的石墨烯具有较高的质量，极少的缺陷及良好的导电性能，因而被广泛应用。化学气相沉积法可以用三维结构的泡沫镍模板，制备出与模板结构形貌相同的三维泡沫石墨烯(GF)，三维泡沫石墨烯具有三维连通的网状空间结构，具有大的比表面积。
二硫化钼是一种过渡金属硫化物，其二维层状结构与石墨烯相似，被认为在电学与催化应用方面具有巨大的潜力，大量的暴露边缘使二硫化钼纳米片具有出色的催化活性和优异的生物传感特性，从而被广泛应用于生物传感器领域。在二硫化钼的制备方法中，液相超声剥离法操作较简单，具有成本低、产量大等特点。此外，液相超声剥离得到的二硫化钼纳米片可以溶液保存也能干燥处理，便于后续的转移、复合等。
帕金森病是一种常见的神经系统疾病，其临床表现主要包括静止性震颤、运动迟缓、肌强直和姿势步态障碍，同时患者可伴有抑郁、便秘和睡眠障碍等非运动症状。多巴胺受损是导致帕金森病的主要原因。左旋多巴(L-dopa), 又称为左多巴，为抗震颤麻痹药，可以做人体中芳香族氨基酸脱羧酶的作用下转变为多巴胺，通过血脑屏障，发挥作用。目前，左旋多巴药物治疗是帕金森病最主要的治疗手段。人体补充左旋多巴后，可以弥补脑部多巴胺的不足，但是，过多的多巴胺会对人体产生毒副作用。所以，准确的检测左旋多巴的含量具有非常重要的意义。
发明内容
本发明是要解决二硫化钼纳米片本身比表面积有限，相对低的电导性能等限制了其在生物传感器领域应用的问题。将高电导的石墨烯纳米片均匀地添加到二硫化钼纳米片中，开发一种新型的二硫化钼-石墨烯复合纳米片材料，从而提供一种二硫化钼-石墨烯复合纳米片的制备方法及其应用。
本发明提供的一种二硫化钼-石墨烯复合纳米片的制备方法是按以下步骤进行：
一、化学气相沉积法
⑴将泡沫镍置于石英管式炉中央，在氩气和氢气的保护下从室温以20℃/min~40℃/min的升温速率加热至温度为1000℃~1100℃，并在温度为1000℃~1100℃的条件下保温30min~60min，在温度为1000℃~1100℃的条件下向管式炉中以5sccm~10sccm的速率通入甲烷气体5min~20min，然后将石英管式炉以80℃/min~100℃/min的冷却速率从温度为1000℃~1100℃冷却至室温，得到被石墨烯包覆的泡沫镍；步骤一⑴中所述的泡沫镍密度为420g/m2~440g/m2,厚度为1.6mm~2.0mm；步骤一⑴中所述的氩气的流速为480sccm~500sccm，氢气的流速为180sccm~200sccm；
⑵将聚甲基丙烯酸甲酯加入乳酸乙酯中，在温度为80℃~120℃的条件下加热搅拌1h~2h得到混合溶液，按每平方厘米有100μL~200μL的使用量利用加样枪将混合溶液滴加到步骤一⑴得到的被石墨烯包裹的泡沫镍表面上，在室温下自然干燥，然后在温度为150℃~200℃的条件下保温0.5h~1h得到表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯；步骤一⑵中所述的混合溶液中甲基丙烯酸甲酯的质量分数为4%~5%；
⑶将步骤一⑵得到的表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯切割成表面积为0.5cm2~2cm2的立方体，并完全浸泡于温度为80℃~90℃、浓度为3mol/L~4mol/L的盐酸溶液中4h~6h得到去除镍的三维泡沫石墨烯，将得到的去除镍的三维泡沫石墨烯浸泡于温度为60℃~70℃的丙酮中0.5h~1.5h，得到去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯，然后用蒸馏水将去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯清洗干净，然后将清洗干净的去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯转移到干净的ITO玻璃上冷冻干燥得到石墨烯；
二、液相超声辅助剥离法
⑴将二硫化钼粉加入丙酮与水的混合溶液（89:11v/v）中，其中二硫化钼浓度为30mg·mL-1，搅拌使二硫化钼分散均匀后，使用超声波处理器在540W功率下进行超声剥离，超声过程在低温循环下采用20s开10s关的脉冲方式防止探头过热，超声剥离时间为1-4h；
⑵对超声剥离后得到的二硫化钼纳米片悬浮液以离心速率为3000rpm进行离心，离心时间30分钟，将离心得到的上清液置于鼓风干燥箱中进行干燥，将干燥后的二硫化钼纳米片置于小瓶中用去离子水进行分散，得到浓度为20mg·mL-1的二硫化钼纳米片悬浮液；
三、液相超声分散法
⑴将步骤一⑷中制备的泡沫石墨烯添加到去离子水中，浓度为0.07mg·mL-1，使用超声波处理器在540W功率下对分散液进行超声剥离，超声过程在低温循环下采用20s开10s关的脉冲方式防止探头过热，超声剥离时间是1-4h，得到石墨烯纳米片悬浮液；
⑵将0.5mL的二硫化钼纳米片与19.5mL的石墨烯纳米片悬浮液混合得到浓度比9：1的二硫化钼-石墨烯复合纳米片混合溶液，超声分散得到均匀的悬浮液；
四、自动喷涂法
⑴ITO导电玻璃分别在丙酮溶液、乙醇溶液与去离子水中超声清洗20min后，在室温下自然冷却干燥，将六块ITO导电玻璃固定在喷涂设备加热板上，用透明胶带将ITO导电玻璃夹电极线一侧覆盖，保证电极线与ITO导电玻璃直接接触；
⑵将步骤三⑵中制备的分散均匀的二硫化钼-石墨烯复合纳米片悬浮液置于喷枪中采用自动喷涂法构建二硫化钼-石墨烯复合纳米片/ITO电极，整个喷涂过程在10磅/平方英寸进气压下进行；喷嘴到ITO导电玻璃的距离为15cm，加热盘温度为110℃，将喷涂有二硫化钼-石墨烯复合纳米片的ITO电极置于石英管式炉中，在400sccm的氩气保护下，以10℃·min-1的速度升温到700℃保温2h，最后随炉冷却到室温，得到二硫化钼-石墨烯复合纳米片/ITO电极。
本发明的优点：
⑴本发明方法将二硫化钼粉液相超声剥离得到二硫化钼纳米片和用化学气相沉积法制备出的三维泡沫石墨烯液相超声分散得到石墨烯纳米片，制备了一种新型的二硫化钼-石墨烯复合纳米片材料；
⑵本发明通过向液相超声剥离得到的二硫化钼纳米片中引入化学气相沉积制备的高质量、高电导、大比表面积和少层的石墨烯，弥补了二硫化钼纳米片本身相对低的电导性和电催化性能，提高了材料的电化学性能，可使得电化学检测左旋多巴的灵敏度达到0.36 μA·μM-1。
附图说明
图1是试验制备的二硫化钼-石墨烯复合纳米片放大5000倍的扫描电镜照片；
图2是试验制备的二硫化钼-石墨烯复合纳米片的放大20000倍的扫描电镜照片；
图3是二硫化钼及二硫化钼-石墨烯复合纳米片的X射线衍射图谱，图中三角形位置为石墨烯的衍射峰；
图4是二硫化钼及二硫化钼-石墨烯复合纳米片的拉曼图谱；
图5是试验得到的左旋多巴浓度与氧化峰电流的线性拟合图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式中一种二硫化钼-石墨烯复合纳米片的制备方法，具体是按以下步骤进行的：
一、化学气相沉积法
⑴将泡沫镍置于石英管式炉中央，在氩气和氢气的保护下从室温以20℃/min~40℃/min的升温速率加热至温度为1000℃~1100℃，并在温度为1000℃~1100℃的条件下保温30min~60min，在温度为1000℃~1100℃的条件下向管式炉中以5sccm~10sccm的速率通入甲烷气体5min~20min，然后将石英管式炉以80℃/min~100℃/min的冷却速率从温度为1000℃~1100℃冷却至室温，得到被石墨烯包覆的泡沫镍；步骤一⑴中所述的泡沫镍密度为420g/m2~440g/m2,厚度为1.6mm~2.0mm；步骤一⑴中所述的氩气的流速为480sccm~500sccm，氢气的流速为180sccm~200sccm；
⑵将聚甲基丙烯酸甲酯加入乳酸乙酯中，在温度为80℃~120℃的条件下加热搅拌1h~2h得到混合溶液，按每平方厘米有100μL~200μL的使用量，利用加样枪将混合溶液滴加到步骤一⑴得到的被石墨烯包裹的泡沫镍表面上，在室温下自然干燥，然后在温度为150℃~200℃的条件下保温0.5h~1h得到表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯；步骤一⑵中所述的混合溶液中甲基丙烯酸甲酯的质量分数为4%~5%；
⑶将步骤一⑵得到的表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯切割成表面积为0.5cm2~2cm2的立方体，并完全浸泡于温度为80℃~90℃、浓度为3mol/L~4mol/L的盐酸溶液中4h~6h得到去除镍的三维泡沫石墨烯，将得到的去除镍的三维泡沫石墨烯浸泡于温度为60℃~70℃的丙酮中0.5h~1.5h，得到去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯，然后用蒸馏水将去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯清洗干净，然后将清洗干净的去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯转移到干净的ITO玻璃上冷冻干燥得到石墨烯；
二、液相超声辅助剥离法
⑴将二硫化钼粉加入丙酮与水的混合溶液（89:11v/v）中，其中二硫化钼浓度为30mg·mL-1，搅拌使二硫化钼分散均匀后，使用超声波处理器在540W功率下进行超声剥离，超声过程在低温循环下采用20s开10s关的脉冲方式防止探头过热，超声剥离时间为1-4h；
⑵对超声剥离后得到的二硫化钼纳米片悬浮液以离心速率为3000rpm进行离心，离心时间30分钟，将离心得到的上清液置于鼓风干燥箱中进行干燥，将干燥后的二硫化钼纳米片置于小瓶中用去离子水进行分散，得到浓度为20mg·mL-1的二硫化钼纳米片悬浮液；
三、液相超声分散法
⑴将步骤一⑷中制备的泡沫石墨烯添加到去离子水中，浓度为0.07mg·mL-1，使用超声波处理器在540W功率下对分散液进行超声剥离，超声过程在低温循环下采用20s开10s关的脉冲方式防止探头过热，超声剥离时间是1-4h，得到石墨烯纳米片悬浮液；
⑵将0.5mL的二硫化钼纳米片与19.5mL的石墨烯纳米片悬浮液混合得到浓度比9：1的二硫化钼-石墨烯复合纳米片混合溶液，超声分散得到均匀的悬浮液；
四、自动喷涂法
⑴ITO导电玻璃分别在丙酮溶液、乙醇溶液与去离子水中超声清洗20min后，在室温下自然冷却干燥，将六块ITO导电玻璃固定在喷涂设备加热板上，用透明胶带将ITO导电玻璃夹电极线一侧覆盖，保证电极线与ITO导电玻璃直接接触；
⑵将步骤三⑵中制备的分散均匀的二硫化钼-石墨烯复合纳米片悬浮液置于喷枪中采用自动喷涂法制备二硫化钼-石墨烯复合纳米片/ITO电极，整个喷涂过程在10磅/平方英寸进气压下进行，喷嘴到ITO导电玻璃的距离为15cm，加热盘温度为110℃，将喷涂有二硫化钼-石墨烯复合纳米片的ITO电极置于石英管式炉中，在400sccm的氩气保护下，以10℃·min-1的速度升温到700℃保温2h，最后随炉冷却到室温，得到二硫化钼-石墨烯复合纳米片/ITO电极；
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一⑴中将泡沫镍置于石英管式炉中央，在氩气和氢气的保护下从室温以25℃/min~35℃/min的升温速率加热至温度为1000℃~1100℃，并在温度为1000℃~1100℃的条件下保温35min~55min，在温度为1000℃~1100℃的条件下向管式炉中以7sccm~9sccm的速率通入甲烷气体10min~15min，然后将石英管式炉以85℃/min~95℃/min的冷却速率从温度为1000℃~1100℃冷却至室温，得到被石墨烯包覆的泡沫镍；步骤一⑴中所述的泡沫镍密度为425g/m2~435g/m2,厚度为1.6mm~2.0mm；步骤一⑴中所述的氩气的流速为480sccm，氢气的流速为180sccm；其它与具体实施方式一相同；
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤一⑵中将聚甲基丙烯酸甲酯溶于乳酸乙酯中，并且在温度为90℃~110℃的条件下加热搅拌1h~2h得到混合溶液，按每平方厘米有120μL~180μL的使用量利用加样枪将混合溶液滴加到步骤一⑴得到的被石墨烯包裹的泡沫镍表面上，在室温下自然干燥，然后在温度为150℃~200℃的条件下保温0.5h~1h得到表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯；步骤一⑵中所述的混合溶液中甲基丙烯酸甲酯的质量分数为4%~5 %；其它与具体实施方式一或二相同；
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤一⑶中将步骤一⑵得到的表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯切割成表面积为1.0cm2~1.5cm2的立方体，并完全浸泡于温度为80℃~90℃、浓度为3mol/L~4mol/L的盐酸溶液中4.5h~5.5h得到去除镍的三维泡沫石墨烯；其它与具体实施方式一至三相同。
采用下述试验验证本发明效果：
试验一：本试验的一种二硫化钼-石墨烯复合纳米片的制备方法是按以下方法实现：
一、化学气相沉积法
⑴将泡沫镍置于石英管式炉中央，在氩气和氢气的保护下从室温以40℃/min的升温速率加热至1010℃,保温30min，在温度为1010℃的条件下向管式炉中以20sccm的速率通入甲烷气体10min，然后将石英管式炉以100℃/min的冷却速率从1010℃冷却至室温，得到被石墨烯包覆的泡沫镍；步骤一⑴中所述的泡沫镍密度为430g/m2,厚度为1.6mm；步骤一⑴中所述的氩气的流速为500sccm，氢气的流速为200sccm；
⑵将聚甲基丙烯酸甲酯溶于乳酸乙酯中，并且在温度为100℃的条件下加热搅拌2h得到混合溶液，按每平方厘米有120μL的使用量利用加样枪将混合溶液滴加到步骤一⑴得到的被石墨烯包裹的泡沫镍表面上，在室温下自然干燥，然后在温度为200℃的条件下保温0.5h得到表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯；步骤一⑵中所述的混合溶液中甲基丙烯酸甲酯的质量分数为4%；
⑶将步骤一⑵得到的表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯切割成表面积为1cm2的立方体，并完全浸泡于温度为90℃、浓度为3mol/L的盐酸溶液中6h得到去除镍的三维泡沫石墨烯，将得到的去除镍的三维泡沫石墨烯浸泡于温度为60℃的丙酮中1.5h，得到去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯，然后用蒸馏水将去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯清洗干净，然后将清洗干净的去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯转移到干净的ITO玻璃上冷冻干燥得到泡沫石墨烯；
二、液相超声辅助剥离法
⑴将二硫化钼粉加入丙酮与水的混合溶液（89:11v/v）中，其中二硫化钼浓度为30mg·mL-1，搅拌使二硫化钼分散均匀后，使用超声波处理器在540W功率下进行超声剥离，超声过程在低温循环下采用20s开10s关的脉冲方式防止探头过热，超声剥离时间为1-4h；
⑵对超声剥离后得到的二硫化钼纳米片悬浮液以离心速率为3000rpm进行离心，离心时间30分钟，将离心得到的上清液置于鼓风干燥箱中进行干燥，将干燥后的二硫化钼纳米片置于小瓶中用去离子水进行分散，得到浓度为20mg·mL-1的二硫化钼纳米片悬浮液；
三、液相超声分散法
⑴将步骤一⑷中制备的泡沫石墨烯添加到去离子水中，浓度为0.07mg·mL-1。使用超声波处理器在540W功率下对分散液进行超声剥离，超声过程在低温循环下采用20s开10s关的脉冲方式防止探头过热，超声剥离时间是1-4h，得到石墨烯纳米片悬浮液；
⑵将0.5mL的二硫化钼纳米片与19.5mL的石墨烯纳米片悬浮液混合得到浓度比9：1的二硫化钼-石墨烯复合纳米片混合溶液，超声分散得到均匀的悬浮液；
四、自动喷涂法
⑴ITO导电玻璃分别在丙酮溶液、乙醇溶液与去离子水中超声清洗20min后，在室温下自然冷却干燥，将六块ITO导电玻璃固定在喷涂设备加热板上，用透明胶带将ITO导电玻璃夹电极线一侧覆盖，保证电极线与ITO导电玻璃直接接触；
⑵将步骤三⑵中制备的分散均匀的二硫化钼-石墨烯复合纳米片悬浮液置于喷枪中采用自动喷涂法制备二硫化钼-石墨烯复合纳米片/ITO电极，整个喷涂过程在10磅/平方英寸进气压下进行，喷嘴到ITO导电玻璃的距离为15cm，加热盘温度为110℃，将喷涂有二硫化钼-石墨烯复合纳米片的ITO电极置于石英管式炉中，在400sccm的氩气保护下，以10℃·min-1的速度升温到700℃保温2h，最后随炉冷却到室温，得到二硫化钼-石墨烯复合纳米片/ITO电极。
图1是合成的二硫化钼-石墨烯复合纳米片放大5000倍的扫描电镜照片；图2是合成的二硫化钼-石墨烯复合纳米片放大20000倍的扫描电镜照片，从图中可以看出复合纳米片表面光滑，石墨烯片层薄，呈透明状。二硫化钼纳米片片层较小，尺寸均匀；图3是二硫化钼及二硫化钼-石墨烯复合纳米片的X射线衍射图谱，标注三角形位置为石墨烯的衍射峰，二硫化钼-石墨烯复合纳米片材料对应曲线中在26.5°位置出现了对应石墨烯（002）晶面的衍射峰，而二硫化钼的特征峰强度降低，尤其（002）晶面的特征峰甚至消失，说明石墨烯的存在有效阻止了二硫化钼纳米片的重组；图4是二硫化钼及二硫化钼-石墨烯复合纳米片的拉曼图谱，其中在1352cm-1，1585cm-1和2685 cm-1位置处出现三个对应石墨烯的特征峰，分别为由SP3轨道杂化碳原子的共面振动引起的D带，SP2杂化的碳原子的共面振动引起的G带和由于双共振拉曼散射引起的2D带，表明复合结构由二硫化钼与石墨烯组成，D带代表六角晶格结构的破坏程度；I D/I G约为0.2，表明制备的石墨烯具有少量缺陷，这是由于超声破碎三维泡沫石墨烯的过程将完整的石墨烯打碎，破坏了石墨烯的完整性，导致石墨烯纳米片边缘结构破坏，而I G/I 2D大于1表明得到的是少层的石墨烯。
试验二：二硫化钼-石墨烯复合纳米片作为工作电极的检测试验，具体操作如下：
⑴将二硫化钼-石墨烯复合纳米片连同ITO玻璃作为工作电极，有效的材料面积为0.7cm2，银/氯化银作为参比电极，铂丝作为对电极，采用传统三电极系统通过脉冲伏安方法测试，电位增加50mV，脉冲高度4 mV，扫描速率8 mV/s，从而获得该材料对不同浓度左旋多巴的氧化峰电流值；所述的二硫化钼-石墨烯复合纳米片是试验一制备的；
⑵利用传统三电极系统通过电化学脉冲伏安法，得到左旋多巴浓度与氧化峰电流的线性拟合图，图5是试验二得到的左旋多巴浓度与氧化峰电流的线性拟合图，在0µM~60µM的范围内，左旋多巴浓度变化与氧化峰电流呈线性关系，二硫化钼-石墨烯复合纳米片/ITO电极检测左旋多巴的灵敏度为0.36μA·μM-1。

Claims (10)

1.一种二硫化钼-石墨烯复合纳米片的制备方法，其特征在于二硫化钼-石墨烯复合纳米片的制备方法是按以下步骤进行的：
一、化学气相沉积法
⑴将泡沫镍置于石英管式炉中央，在氩气和氢气的保护下从室温以20℃/min~40℃/min的升温速率加热至温度为1000℃~1100℃，并在温度为1000℃~1100℃的条件下保温30min~60min，在温度为1000℃~1100℃的条件下向管式炉中以5sccm~10sccm的速率通入甲烷气体5min~20min，然后将石英管式炉以80℃/min~100℃/min的冷却速率从温度为1000℃~1100℃冷却至室温，得到被石墨烯包覆的泡沫镍；步骤一⑴中所述的泡沫镍密度为420g/m2~440g/m2,厚度为1.6mm~2.0mm；步骤一⑴中所述的氩气的流速为480sccm~500sccm，氢气的流速为180sccm~200sccm；
⑵将聚甲基丙烯酸甲酯加入乳酸乙酯中，在温度为80℃~120℃的条件下加热搅拌1h~2h得到混合溶液，按每平方厘米有100μL~200μL的使用量，利用加样枪将混合溶液滴加到步骤一⑴得到的被石墨烯包裹的泡沫镍表面上，在室温下自然干燥，然后在温度为150℃~200℃的条件下保温0.5h~1h得到表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯；步骤一⑵中所述的混合溶液中甲基丙烯酸甲酯的质量分数为4%~5%；
⑶将步骤一⑵得到的表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯切割成表面积为0.5cm2~2cm2的立方体，并完全浸泡于温度为80℃~90℃、浓度为3mol/L~4mol/L的盐酸溶液中4h~6h得到去除镍的三维泡沫石墨烯，将得到的去除镍的三维泡沫石墨烯浸泡于温度为60℃~70℃的丙酮中0.5h~1.5h，得到去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯，然后用蒸馏水将去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯清洗干净，然后将清洗干净的去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯转移到干净的玻璃上冷冻干燥得到泡沫石墨烯；
二、液相超声辅助剥离法
⑴将二硫化钼粉加入丙酮与水的混合溶液（89:11v/v）中，其中二硫化钼浓度为30mg·mL-1,搅拌使二硫化钼分散均匀后，使用超声波处理器在540W功率下进行超声剥离，超声过程在低温循环下采用20s开10s关的脉冲方式防止探头过热,超声剥离时间为1-4h；
⑵对超声剥离后得到的二硫化钼纳米片悬浮液以离心速率为3000rpm进行离心，离心时间30分钟,将离心得到的上清液置于鼓风干燥箱中进行干燥,将干燥后的二硫化钼纳米片置于小瓶中用去离子水进行分散，得到浓度为20mg·mL-1的二硫化钼纳米片悬浮液；
三、液相超声分散法
⑴将步骤一⑷中制备的泡沫石墨烯添加到去离子水中，浓度为0.07mg·mL-1,使用超声波处理器在540W功率下对分散液进行超声剥离，超声过程在低温循环下采用20s开10s关的脉冲方式防止探头过热,超声剥离时间是1-4h，得到石墨烯悬浮液；
⑵将0.5mL的二硫化钼纳米片与19.5mL的石墨烯纳米片悬浮液混合得到浓度比9：1的二硫化钼-石墨烯复合纳米片混合溶液，超声分散得到均匀的悬浮液；
四、自动喷涂法
⑴ITO导电玻璃分别在丙酮溶液、乙醇溶液与去离子水中超声清洗20min后，在室温下自然冷却干燥,将六块ITO导电玻璃固定在喷涂设备加热板上，用透明胶带将ITO导电玻璃夹电极线一侧覆盖，保证电极线与ITO导电玻璃直接接触；
⑵将步骤三⑵中制备的分散均匀的二硫化钼-石墨烯复合纳米片悬浮液置于喷枪中，采用自动喷涂法制备二硫化钼-石墨烯复合纳米片/ITO电极,整个喷涂过程在10磅/平方英寸进气压下进行,喷嘴到ITO导电玻璃的距离为15cm,加热盘温度为110℃，将喷涂有二硫化钼-石墨烯复合纳米片的ITO电极置于石英管式炉中，在400sccm的氩气保护下，以10℃·min-1的速度升温到700℃保温2h，最后随炉冷却到室温，得到二硫化钼-石墨烯复合纳米片/ITO电极。
2.根据权利要求1所述的一种二硫化钼-石墨烯复合纳米片的制备方法，其特征在于步骤一⑴中将泡沫镍置于石英管式炉中央，在氩气和氢气的保护下从室温以20℃/min~40℃/min的升温速率加热至温度为1000℃~1100℃，并在温度为1000℃~1100℃的条件下保温30min~60min，在温度为1000℃~1100℃的条件下向管式炉中以5sccm~10sccm的速率通入甲烷气体5min~20min，然后将石英管式炉以80℃/min~100℃的冷却速率从温度为1000℃~1100℃冷却至室温，得到被石墨烯包覆的泡沫镍；步骤一⑴中所述的泡沫镍密度为420g/m2~440g/m2,厚度为1.6mm~2.0mm；步骤一⑴中所述的氩气的流速为480sccm~500sccm，氢气的流速为180sccm~200sccm。
3.根据权利要求1所述的一种二硫化钼-石墨烯复合纳米片的制备方法，其特征在于步骤一⑵中将聚甲基丙烯酸甲酯加入乳酸乙酯中，在温度为80℃~120℃的条件下加热搅拌1h~2h得到混合溶液，按每平方厘米有100μL~200μL的使用量，利用加样枪将混合溶液滴加到步骤一⑴得到的被石墨烯包裹的泡沫镍表面上，在室温下自然干燥，然后在温度为150℃~200℃的条件下保温0.5h~1h得到表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯；步骤一⑵中所述的混合溶液中甲基丙烯酸甲酯的质量分数为4%~5%。
4.根据权利要求1所述的一种二硫化钼-石墨烯复合纳米片的制备方法，其特征在于步骤一⑶中将步骤一⑵得到的表面包覆聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯切割成表面积为0.5cm2~2cm2的立方体，并完全浸泡于温度为80℃~90℃、浓度为3mol/L~4mol/L的盐酸溶液中4h~6h得到去除镍的三维泡沫石墨烯，将得到的去除镍的三维泡沫石墨烯浸泡于温度为60℃~70℃的丙酮中0.5h~1.5h，得到去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯，然后用蒸馏水将去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯清洗干净，然后将清洗干净的去除聚甲基丙烯酸甲酯的泡沫石墨烯转移到干净的玻璃上冷冻干燥得到泡沫石墨烯。
5.根据权利要求1所述的一种二硫化钼-石墨烯复合纳米片的制备方法，其特征在于步骤二⑴中将二硫化钼粉加入丙酮与水的混合溶液（89:11v/v）中，其中二硫化钼浓度为30mg·mL-1；搅拌使二硫化钼分散均匀后，使用超声波处理器在540W功率下进行超声剥离，超声过程在低温循环下采用20s开10s关的脉冲方式防止探头过热，超声剥离时间为1-4h。
6.根据权利要求1所述的一种二硫化钼-石墨烯复合纳米片的制备方法，其特征在于步骤二⑵中对超声剥离后得到的二硫化钼纳米片悬浮液以离心速率为3000rpm进行离心，离心时间30分钟；将离心得到的上清液置于鼓风干燥箱中进行干燥，将干燥后的二硫化钼纳米片置于小瓶中用去离子水进行分散，得到浓度为20mg·mL-1的二硫化钼纳米片悬浮液。
7.根据权利要求1所述的一种二硫化钼-石墨烯复合纳米片的制备方法，其特征在于步骤三⑴中将步骤一⑷中制备的泡沫石墨烯添加到去离子水中，浓度为0.07mg·mL-1，使用超声波处理器在540W功率下对分散液进行超声剥离，超声过程在低温循环下采用20s开10s关的脉冲方式防止探头过热，超声剥离时间是1-4h，得到石墨烯纳米片悬浮液。
8.根据权利要求1所述的一种二硫化钼-石墨烯复合纳米片的制备方法，其特征在于步骤三⑵中将0.5mL的二硫化钼纳米片与19.5mL的石墨烯纳米片悬浮液混合得到浓度比9：1的二硫化钼-石墨烯复合纳米片混合溶液，超声分散得到均匀的悬浮液。
9.根据权利要求1所述的一种二硫化钼-石墨烯复合纳米片的制备方法，其特征在于步骤四⑴中将ITO导电玻璃分别在丙酮溶液、乙醇溶液与去离子水中超声清洗20min后，在室温下自然冷却干燥，将六块ITO导电玻璃固定在喷涂设备加热板上，用透明胶带将ITO导电玻璃夹电极线一侧覆盖，保证电极线与ITO导电玻璃直接接触。
10.根据权利要求1所述的一种二硫化钼-石墨烯复合纳米片的制备方法，其特征在于步骤四⑵中将步骤三⑵中制备的分散均匀的二硫化钼-石墨烯复合纳米片悬浮液置于喷枪中采用自动喷涂法制备二硫化钼-石墨烯复合纳米片/ITO电极，整个喷涂过程在10磅/平方英寸进气压下进行，喷嘴到ITO导电玻璃的距离为15cm，加热盘温度为110℃，将喷涂有二硫化钼-石墨烯复合纳米片的ITO电极置于石英管式炉中，在400sccm的氩气保护下，以10℃·min-1的速度升温到700℃保温2h，最后随炉冷却到室温，得到二硫化钼-石墨烯复合纳米片/ITO电极。
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