CN110615907B - 一种1t/2h混合相二硫化钼材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种1t/2h混合相二硫化钼材料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于功能纳米材料技术领域，具体涉及一种1T/2H混合相二硫化钼材料及其制备方法和应用。本发明提供了一种1T/2H混合相二硫化钼材料，包括衬底和衬底表面的1T/2H混合相二硫化钼层。本发明提供的1T/2H混合相二硫化钼材料具有较高的相转变温度和较低的能带间隙，存在稳定且可以实现高效的全光谱太阳能吸收。实验结果表明，本发明所述1T/2H混合相二硫化钼材料在水汽界面形成局部热，实现了高效的太阳能蒸汽蒸发速率1.52kg·m‑2·h‑1，相比于2H相二硫化钼材料，蒸发效率提高了20％。

Description

一种1T/2H混合相二硫化钼材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于功能纳米材料技术领域，具体涉及一种1T/2H混合相二硫化钼材料及其制备方法和应用。
背景技术
随着利用量提升和不合理浪费现象越来越剧烈，淡水资源短缺问题日益明显。由于太阳能具有丰富、清洁、无污染的特点，太阳能蒸汽技术成为了解决这一问题的有效方法，其中，局域化太阳能蒸汽技术利用光热材料的局部加热使水在气液界面蒸发，减少了由于加热整个水体伴生的热损失，达到了高效的蒸汽转化，具有能耗低的优点，引起了人们广泛的关注。
高效的光热材料是局域化太阳能蒸汽的基础。广泛应用于局域化太阳能蒸汽技术的材料包括碳基纳米材料以及贵金属纳米颗粒等。碳基纳米材料由于低的成本成为了广泛研究对象，但也存在难分散、制备工艺复杂等缺点。二硫化钼作为一种类石墨烯材料，表现了优异的光吸收性能，但是，稳定的2H相二硫化钼表现了半导体的性能，拥有大的能带间隙，并不能实现高效的全光谱太阳能吸收，存在太阳能吸收效率低下的不足；也有通过锂、钠等离子掺层的方法合成1T/2H混合相二硫化钼的研究，但通过锂、钠等离子掺层得到的二硫化钼样品不能保持稳定存在。能带间隙降低与存在稳定不可兼得，严重阻碍了二硫化钼薄膜在局域化太阳能蒸汽技术中的广泛应用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种1T/2H混合相二硫化钼材料，具有较高的相转变温度和较低的能带间隙，存在稳定且可以实现高效的全光谱太阳能吸收；本发明还提供了一种1T/2H混合相二硫化钼材料的制备方法和应用。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供了一种1T/2H混合相二硫化钼材料，包括衬底和衬底表面的1T/2H混合相二硫化钼层。
优选的，所述衬底为混合纤维素滤膜、醋酸纤维素膜、纯棉纤维素纸或聚碳酸丁二醇酯多孔膜。
本发明还提供了上述技术方案所述1T/2H混合相二硫化钼材料的制备方法，包括以下步骤：
将钼源、硫源和水混合后依次进行水热反应和第一干燥处理，得到1T/2H混合相二硫化钼粉末；
在衬底上，使用所述1T/2H混合相二硫化钼粉末制备得到1T/2H混合相二硫化钼薄膜；
将所述1T/2H混合相二硫化钼薄膜进行第二干燥处理，得到所述1T/2H混合相二硫化钼材料。
优选的，所述钼源为钼酸钠、钼酸铵和氧化钼中的一种或多种；所述硫源为硫代乙酰胺、硫脲和硫代硫酸钠中的一种或多种。
优选的，所述钼源、硫源和水的质量比为(5～10)：(4～6)：(350～400)。
优选的，所述水热反应的温度为160～220℃，时间为20～24h。
优选的，所述第一干燥处理为冷冻干燥。
优选的，所述制备1T/2H混合相二硫化钼薄膜的方法为抽滤。
优选的，所述第二干燥的温度为20～35℃，时间为4～12h。
本发明还提供了上述技术方案所述1T/2H混合相二硫化钼材料或上述技术方案所述制备方法得到的1T/2H混合相二硫化钼材料在海水淡化和污水处理领域中的应用。
本发明提供了一种1T/2H混合相二硫化钼材料，包括衬底和衬底表面的1T/2H混合相二硫化钼层。本发明所述1T/2H混合相二硫化钼材料中1T/2H混合相二硫化钼层具有金属1T相结构，在保证存在稳定的条件下大大降低了能带间隙，显著增强太阳光吸收，且具有较高的光热转化效率，有利于实现高效太阳能蒸汽聚集；衬底具有亲水性，有利于源源不断将材料附近的水供应到光热材料1T/2H混合相二硫化钼层上，形成了水气界面光热蒸发系统体系。
本发明提供的制备方法通过无污染的水热法一步合成1T/2H混合相二硫化钼粉末，作为光热材料以利于在对太阳光吸收利用时形成局部热；结合具有亲水性的衬底，合成1T/2H混合相二硫化钼材料。
实验结果表明，本发明所述1T/2H混合相二硫化钼材料在水汽界面形成局部热，实现了高效的太阳能蒸汽蒸发速率1.52kg·m-2·h-1，相比于2H相二硫化钼材料，蒸发效率提高了20％。
附图说明
图1为使用本发明所述IT/2H混合相二硫化钼材料进行太阳能蒸汽发生的过程示意图；
图2为本发明所述IT/2H混合相二硫化钼材料高温水热反应流程图；
图3为本发明实施例1所得IT/2H混合相二硫化钼材料的扫描电镜图，其中，左图为10000倍率下的扫描电镜图，右图为50000倍率下的扫描电镜图；
图4为本发明实施例1所得IT/2H混合相二硫化钼材料的透射电镜图，其中，左图为25000倍率下的透射电镜图，右图为高倍率下的晶格条纹分布图；
图5为本发明实施例1所得IT/2H混合相二硫化钼材料和对比例1所得2H相二硫化钼材料的XRD对比图；
图6为本发明实施例1所得IT/2H混合相二硫化钼材料和对比例1所得2H相二硫化钼材料的拉曼对比图；
图7为本发明实施例1所得IT/2H混合相二硫化钼材料和对比例1所得2H相二硫化钼材料的XPS对比图，其中左图为Mo 3d光谱图，右图为S 2p光谱图；
图8为本发明实施例1所得IT/2H混合相二硫化钼材料和对比例1所得2H相二硫化钼材料的光谱吸收特性对比图；
图9为本发明实施例1所得IT/2H混合相二硫化钼材料和对比例1所得2H相二硫化钼材料的的光热性能对比图，其中，左图为等量水随时间的重量变化图，右图为等量水蒸发速率变化图；
图10为本发明实施例1所得IT/2H混合相二硫化钼材料的DSC/TG图；
图11为本发明实施例1所得IT/2H混合相二硫化钼材料、对比例1所得2H相二硫化钼材料和对比例2所得退火IT/2H二硫化钼材料的XRD对比图；
图12为本发明实施例1所得IT/2H混合相二硫化钼材料和对比例2所得退火IT/2H二硫化钼材料的光热性能对比图；
图13为本发明实施例1所得IT/2H混合相二硫化钼材料的海水淡化离子浓度变化图。
具体实施方式
本发明提供了一种IT/2H混合相二硫化钼材料，包括衬底和衬底表面的1T/2H混合相二硫化钼层。
在本发明中，所述衬底优选为混合纤维素滤膜、醋酸纤维素膜、纯棉纤维素纸或聚碳酸丁二醇酯多孔膜，更优选为混合纤维素滤膜、醋酸纤维素膜或聚碳酸丁二醇酯多孔膜。在本发明中，所述衬底的孔径优选为0.2～0.5μm，更优选为0.22～0.45μm。如图1所示，在本发明中，所述衬底起支撑作用，利于使所述IT/2H混合相二硫化钼材料漂浮在水面；同时由于所述衬底直接与水接触，且具有亲水性，有利于源源不断地将材料附近的水通过亲水吸收供应到光热材料1T/2H混合相二硫化钼层上，形成了水气界面光热蒸发系统体系，光照下，由于IT/2H混合相二硫化钼薄膜的光热效应产生局部热，利于水分源源不断的蒸发。
在本发明中，所述1T/2H混合相二硫化钼材料中1T相含量优选为60～70wt.％，更优选为62～68wt.％，再优选为64～66wt.％。在本发明中，所述1T/2H混合相二硫化钼材料的厚度优选为10～11μm，更优选为10.2～10.8μm。本发明所述1T/2H混合相二硫化钼材料中1T/2H混合相二硫化钼层具有金属1T相结构，在保证存在稳定的条件下大大降低了能带间隙，显著增强太阳光吸收，且具有较高的光热转化效率，有利于实现高效太阳能蒸汽聚集。
本发明还提供了上述技术方案所述IT/2H混合相二硫化钼材料的制备方法，包括以下步骤：
将钼源、硫源和水混合后依次进行水热反应和第一干燥处理，得到1T/2H混合相二硫化钼粉末；
在衬底上，使用所述1T/2H混合相二硫化钼粉末制备得到1T/2H混合相二硫化钼薄膜；
将所述1T/2H混合相二硫化钼薄膜进行第二干燥处理，得到1T/2H混合相二硫化钼材料。
在本发明中，若无特殊说明，本发明所有的制备原料均为本领域技术人员熟知的市售商品。
本发明将钼源、硫源和水混合后依次进行水热反应和第一干燥处理，得到1T/2H混合相二硫化钼粉末。
本发明将钼源、硫源和水混合后进行水热反应，得到硫化钼，如图2所示。在本发明中，所述钼源优选为钼酸钠、钼酸铵和氧化钼中的一种或多种，更优选为钼酸钠或钼酸铵。在本发明中，所述硫源优选为硫代乙酰胺、硫脲和硫代硫酸钠中的一种或多种，更优选为硫代乙酰胺或硫脲。在本发明中，所述钼源、硫源和水的质量比优选为(5～10)：(4～6)：(350～400)，更优选为(6～9)：(5～6)：(370～400)。
在本发明中，所述水热反应的温度优选为160～220℃，更优选为170～210℃，再优选为180～200℃；时间优选为20～24h，更优选为20.5～23h。在本发明中，进行所述水热反应的设备优选为水热反应釜。本发明通过所述水热反应，使钼源和硫源发生氧化还原反应合成了硫化钼。
在本发明中，所述混合的方式优选为搅拌，更优选为磁力搅拌。在本发明中，所述搅拌的速率优选为300～800rpm，更优选为400～700rpm；时间优选为20～60min，更优选为30～50min。在本发明中，所述搅拌有利于钼源、硫源和水充分混合得到分散均匀的混合液。
得到硫化钼后，本发明将所述硫化钼进行第一干燥处理，得到1T/2H混合相二硫化钼粉末。在本发明中，所述第一干燥处理优选为冷冻干燥。本发明对所述冷冻干燥的工艺没有特殊限定，以本领域技术人员熟知的冷冻干燥工艺即可。本发明所得1T/2H混合相二硫化钼粉末优选为粒径为0.5～2μm的花球状形貌；所述1T/2H混合相二硫化钼粉末的花球状形貌粉末优选由10～50nm的片花构成。
进行所述第一干燥前，本发明优选将所述硫化钼进行洗涤。在本发明中，所述洗涤用试剂优选为水和/或乙醇；本发明对所述洗涤的具体方式没有特殊限定，采用水和乙醇交替洗涤或采用乙醇的水溶液洗涤均可。在本发明中，所述洗涤优选在离心的条件下进行；所述离心的转速优选为8000～12000rpm，更优选为9000～11000rpm。本发明通过离心，有利于硫化钼沉积，便于收集。本发明通过洗涤，去除硫化钼表面的杂质及未充分反应的原料物质。
得到1T/2H混合相二硫化钼粉末后，在衬底上，本发明采用所述1T/2H混合相二硫化钼粉末制备得到1T/2H混合相二硫化钼薄膜。在本发明中，所述衬底起支撑作用，同时由于所述衬底具有亲水性，有利于源源不断地将材料附近的水供应到光热材料1T/2H混合相二硫化钼层上，形成了水气界面光热蒸发系统体系。
在本发明中，所述1T/2H混合相二硫化钼薄膜的制备方法优选为抽滤，更优选为减压抽滤。本发明对所述抽滤的工艺参数没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的抽滤工艺参数即可。
在所述抽滤前，本发明优选将所述1T/2H混合相二硫化钼粉末与水混合，得到分散液。在本发明中，所述1T/2H混合相二硫化钼粉末与水的质量比优选为(1～4)：2000，更优选为(1.5～3.5)：2000，再优选为(2～3)：2000。在本发明中，所述混合优选在超声的条件下进行；在本发明中，所述超声的频率优选为40kHz；所述超声的时间优选为30～120min，更优选为40～110min，再优选为50～100min。在本发明中，所述抽滤的抽滤装置优选为砂芯抽滤装置；所述抽滤的工艺优选为将衬底放平在标口砂芯滤器，然后将圆筒玻璃漏斗放在衬底上面，用铝合金夹固定整个装置，然后连接减压抽滤装置，进行减压抽滤。
得到1T/2H混合相二硫化钼薄膜后，本发明将所述1T/2H混合相二硫化钼薄膜进行第二干燥处理，得到1T/2H混合相二硫化钼材料。在本发明中，所述第二干燥的温度优选为20～35℃，更优选为22～32℃，再优选为24～27℃；时间优选为4～12h，更优选为4.5～10h，再优选为5～8h。第二干燥完成后，本发明在所述衬底上形成1T/2H混合相二硫化钼层。在本发明中，所述1T/2H混合相二硫化钼材料的厚度优选为10～11μm，更优选为10.2～10.8μm。本发明所述1T/2H混合相二硫化钼材料中1T/2H混合相二硫化钼层具有金属1T相结构，在保证存在稳定的条件下大大降低了能带间隙，显著增强太阳光吸收，且具有较高的光热转化效率，有利于实现高效太阳能蒸汽聚集。
在本发明中，由所述1T/2H混合相二硫化钼粉末形成的1T/2H混合相二硫化钼层，保留有所述1T/2H混合相二硫化钼粉末的微观花球状形貌，所述1T/2H混合相二硫化钼粉末的花球状形貌粉末优选由10～50nm的片花构成，有利于保证所述1T/2H混合相二硫化钼层具有较大的比表面积，有利于增大对太阳光的吸收面积，进而有利于提高太阳光的吸收效率。
本发明还提供了上述技术方案所述1T/2H混合相二硫化钼材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的1T/2H混合相二硫化钼材料在海水淡化和污水处理领域中的应用。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的1T/2H混合相二硫化钼材料及其制备方法和应用进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
将0.7g钼酸铵、0.6g硫代乙酰胺和40mL纯水在500rpm转速磁力搅拌条件下混合30min，得到混合液；然后将所得混合液转移到反应釜中，于200℃条件下进行高温水热反应20h，反应结束自然冷却至室温，在10000rpm离心转速条件下，用水和乙醇交替洗涤4次，冷冻干燥24h得到1T/2H混合相二硫化钼粉末；
将10mg所得1T/2H混合相二硫化钼粉末在40kHz的超声频率条件下超声分散于10mL水中，得到分散液，以孔径0.22μm的混合纤维素滤膜为衬底，通过减压抽滤的方法在所述衬底上抽滤所述分散液，得到IT/2H混合相二硫化钼薄膜，保留衬底，将包括衬底和IT/2H混合相二硫化钼薄膜的样品于25℃条件干燥4h，得到IT/2H混合相二硫化钼材料。
对比例1
以市售2H相二硫化钼为对比例1材料。
对比例2
将实施例1所得1T/2H混合相二硫化钼进行退火处理，退火温度为350℃，退火时间为3h，得到退火1T/2H二硫化钼材料。
对实施例1所得1T/2H混合相二硫化钼材料以及对比例1～2所得材料进行以下测试：
1、对实施例1所得1T/2H混合相二硫化钼材料进行扫描电镜测试，测试结果见图3。由图3可见，本实施例所得1T/2H混合相二硫化钼材料中的1T/2H混合相二硫化钼具有明显的球花状。
2、对实施例1所得1T/2H混合相二硫化钼材料进行透射电镜测试，测试结果见图4。由图4可见，本实施例所得1T/2H混合相二硫化钼材料中的1T/2H混合相二硫化钼具有较宽的能带间隙，该能带间隙为0.93nm，表明了有1T相的生成。
3、对实施例1所得1T/2H混合相二硫化钼材料以及对比例1所述2H相二硫化钼材料进行XRD测试，测试结果见图5。由图5可见，实施例1所得1T/2H混合相二硫化钼材料的XRD图谱在2θ≈9.4°处提供低角度衍射峰，而不是如对比例1在14°处出现低角度衍射峰，分析原因为随着铵离子等分子的插入，层间距增加。
4、对实施例1所得1T/2H混合相二硫化钼材料以及对比例1所述2H相二硫化钼材料进行拉曼测试，测试结果见图6。由图6可见，对比例1提供的2H相二硫化钼材料，对应于E1g、E1 2g和A1g三个典型峰分别出现在281.2cm-1、375.7cm-1和402.1cm-1处；相比之下，实施例1提供的IT/2H混合相二硫化钼材料，由于较低的结晶度和较少的2H相，因而显示较弱的特征E1 2g和A1g峰，并且在193.8cm-1、236.2cm-1和336.0cm-1处存在对应于1T相二硫化钼的峰。
5、对实施例1所得1T/2H混合相二硫化钼材料以及对比例1所述2H相二硫化钼材料进行XPS测试，测试结果见图7，其中左图为Mo 3d光谱图，右图为S 2p光谱图。由图7可见，在实施例1提供的IT/2H混合相二硫化钼材料的Mo 3d光谱中，在对应于Mo 3d5/2和3d3/2的约229eV和232eV处观察到两个特征峰，这与二硫化钼的2H相一致；此外，两个额外的峰值在228eV和231eV附近；在实施例1提供的IT/2H混合相二硫化钼材料的S 2p光谱中，除了在2H相的161.5eV和163eV附近的两个已知的S 2p3/2和2p1/2峰之外，在161.0eV和162.3eV处观察到两个额外的峰，说明了1T相的生成；由XPS分析得，实施例1提供的1T/2H混合相二硫化钼材料中1T相的比例为65％。
6、对实施例1所得1T/2H混合相二硫化钼材料以及对比例1所述2H相二硫化钼材料进行光谱吸收特性测试，测试结果见图8。由图8可见，对比例1提供的2H相二硫化钼材料仅在300～1000nm波长范围内具有良好的光吸收特性；本发明实施例1提供的1T/2H混合相二硫化钼材料在300～2500nm波长范围内表现出了优异的宽带光谱吸收能力。
7、对实施例1所得1T/2H混合相二硫化钼材料以及对比例1所述2H相二硫化钼材料进行光热性能测试，测试方法为：待测试材料作为光热材料作为最上层，聚苯乙烯泡沫作为热绝缘层，无尘纸作为水通道，将待测试材料通过无尘纸包裹的聚苯乙烯泡沫漂浮在100mL纯水上，在光照强度为1kW·m-2、蒸发面积相同的条件下照射30min；测试结果见图9，其中左图为等量水随时间的重量变化图，右图为等量水蒸发速率变化图。由图9左图可见，自然条件下水分蒸发速率稳定约为本发明0.2kg·m-2·h-1，对比例1提供的2H二硫化钼稳定的蒸发速率为1.1kg·m-2·h-1，本发明实施例1提供的1T/2H混合相二硫化钼材料稳定的蒸发速率增加到1.52kg·m-2·h-1；由图9右图可见，本发明实施例1提供的1T/2H混合相二硫化钼材料太阳能蒸发效率高达90％，相比对比例1提供的2H相二硫化钼的太阳能蒸发效率仅70％，提高幅度达20％，说明本发明提供的1T/2H混合相二硫化钼材料具有高的太阳能蒸发效率。
8、对实施例1所得1T/2H混合相二硫化钼材料进行DSC/TG测试，测试结果见图10。由图10可见，本发明实施例1提供的1T/2H混合相二硫化钼材料的相转变温度为253℃，这主要是由于2H和IT的混合嵌入，2H相稳定了1T相，使IT/2H混合相二硫化钼比单独IT(95℃)相二硫化钼拥有更高的相转变温度；本发明实施例1提供的1T/2H混合相二硫化钼材料的相转变温度明显高于测试项目7中在1kW·m-2光照条件下的水蒸发温度，证明在光热性能测试中，IT/2H混合相二硫化钼几乎不发生相转变，水蒸发效果稳定。
9、对实施例1所得1T/2H混合相二硫化钼材料和对比例1～2所得材料进行XRD测试，测试结果见图11。由图11可见，对比例2所得退火1T/2H二硫化钼材料发生了1T相向2H相的转变，不合理的热处理会破坏二硫化钼1T/2H混合相组成。
10、对实施例1所得1T/2H混合相二硫化钼材料以及对比例2所述退火2H相二硫化钼材料进行光热性能测试，测试方法同测试项目7；测试结果见图12。由图12可见，对比例2退火后得到的退火1T/2H二硫化钼，由于存在1T相到2H相的转变，太阳能蒸汽速率明显降低，反向证明本发明实施例1提供的IT/2H混合相二硫化钼材料具有高效的光热转换性能。
11、对实施例1所得1T/2H混合相二硫化钼材料进行海水淡化测试，测试方法为：采用电感耦合等离子体发射光谱仪测试海水中Na+、Mg2+、K+和Ca2+的离子浓度，在光照强度为1kW·m-2、蒸发面积为半径为0.02m的圆的条件下照射8h，得到净化水，测试净化水中Na+、Mg2+、K+和Ca2+的离子浓度；测试结果见图13。由图13可见，经本发明实施例1提供的1T/2H混合相二硫化钼材料水蒸发净化得到的净化水，Na+、Mg2+、K+和Ca2+的离子浓度远低于世界卫生组织(WHO)的饮用标准，表明本发明提供的1T/2H混合相二硫化钼材料在海水淡化处理方面具有广阔的应用前景。
实施例2
高温水热反应温度为160℃，其余制备工艺与实施例1相同，得到1T/2H混合相二硫化钼材料。
实施例3
高温水热反应温度为180℃，其余制备工艺与实施例1相同，得到1T/2H混合相二硫化钼材料。
实施例4
高温水热反应温度为220℃，其余制备工艺与实施例1相同，得到1T/2H混合相二硫化钼材料。
实施例5
设置钼酸铵、硫代乙酰胺和纯水的质量比为7：6：350，其余制备工艺与实施例1相同，得到1T/2H混合相二硫化钼材料。
实施例6
设置钼酸铵、硫代乙酰胺和纯水的质量比为7：6：370，其余制备工艺与实施例1相同，得到1T/2H混合相二硫化钼材料。
实施例7
设置钼酸铵、硫代乙酰胺和纯水的质量比为7：6：390，其余制备工艺与实施例1相同，得到1T/2H混合相二硫化钼材料。
实施例8
设置磁力搅拌时间为20min，其余制备工艺与实施例1相同，得到1T/2H混合相二硫化钼材料。
实施例9
设置磁力搅拌时间为40min，其余制备工艺与实施例1相同，得到1T/2H混合相二硫化钼材料。
实施例10
设置磁力搅拌时间为60min，其余制备工艺与实施例1相同，得到1T/2H混合相二硫化钼材料。
实施例11
设置超声时间为30min，其余制备工艺与实施例1相同，得到1T/2H混合相二硫化钼材料。
实施例12
设置超声时间为90min，其余制备工艺与实施例1相同，得到1T/2H混合相二硫化钼材料。
实施例13
使用1T/2H混合相二硫化钼粉末的质量为5mg，其余制备工艺与实施例1相同，得到1T/2H混合相二硫化钼材料。
实施例14
使用1T/2H混合相二硫化钼粉末的质量为15mg，其余制备工艺与实施例1相同，得到1T/2H混合相二硫化钼材料。
实施例15
使用1T/2H混合相二硫化钼粉末的质量为20mg，其余制备工艺与实施例1相同，得到1T/2H混合相二硫化钼材料。
经扫描电镜测试，实施例2～15所得1T/2H混合相二硫化钼材料均具有与如图3所示的球花状形貌。
由以上实施例表明，本发明提供的1T/2H混合相二硫化钼材料在水汽界面形成局部热，实现了高效的太阳能蒸汽蒸发速率1.52kg·m-2·h-1，相比于2H相二硫化钼材料，蒸发效率提高了20％；且本发明提供的1T/2H混合相二硫化钼材料混合相稳定，可以持久发挥局部热作用，形成稳定高效的太阳能蒸汽蒸发系统，具有极高的环保意义和经济意义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种1T/2H混合相二硫化钼基光热转化材料，其特征在于，包括衬底和衬底表面的1T/2H混合相二硫化钼层；
所述1T/2H混合相二硫化钼材料中1T相含量为60~70wt%；
所述1T/2H混合相二硫化钼层由1T/2H混合相二硫化钼粉末形成，所述1T/2H混合相二硫化钼粉末具有微观花球状形貌，所述1T/2H混合相二硫化钼粉末的花球状形貌粉末由10~50nm的片花构成；
所述衬底为混合纤维素滤膜、醋酸纤维素膜、纯棉纤维素纸或聚碳酸丁二醇酯多孔膜；
所述1T/2H混合相二硫化钼基光热转化材料的制备方法，包括以下步骤：
将钼源、硫源和水混合后依次进行水热反应和第一干燥处理，得到1T/2H混合相二硫化钼粉末；
在衬底上，使用所述1T/2H混合相二硫化钼粉末制备得到1T/2H混合相二硫化钼薄膜；
将所述1T/2H混合相二硫化钼薄膜进行第二干燥处理，得到所述1T/2H混合相二硫化钼基光热转化材料。
2.一种权利要求1所述1T/2H混合相二硫化钼基光热转化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将钼源、硫源和水混合后依次进行水热反应和第一干燥处理，得到1T/2H混合相二硫化钼粉末；
在衬底上，使用所述1T/2H混合相二硫化钼粉末制备得到1T/2H混合相二硫化钼薄膜；
将所述1T/2H混合相二硫化钼薄膜进行第二干燥处理，得到所述1T/2H混合相二硫化钼基光热转化材料。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述钼源为钼酸钠、钼酸铵和氧化钼中的一种或多种；所述硫源为硫代乙酰胺、硫脲和硫代硫酸钠中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述钼源、硫源和水的质量比为（5~10）：（4~6）：（350~400）。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为160~220℃，时间为20~24h。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一干燥处理为冷冻干燥。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述制备1T/2H混合相二硫化钼薄膜的方法为抽滤。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第二干燥的温度为20~35℃，时间为4~12h。
9.权利要求1所述1T/2H混合相二硫化钼基光热转化材料或权利要求2~8任一项所述制备方法得到的1T/2H混合相二硫化钼基光热转化材料在海水淡化和污水处理领域中的应用。
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