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二硫化钼(MoS2)作为一种金属硫化物,具有与石墨类似的层状结构,层与层之间由相对薄弱的范德华力维持,表现出许多优异的性质。MoS2材料在润滑剂、催化剂和晶体管等领域的应用得到了广泛的认可,人们在合成、改性与应用MoS2纳米材料的研究上投入了大量的工作。层状纳米MoS2的禁带宽度在1.80 eV左右,具有在可见光下的光催化活性,同时因为纳米结构的MoS2有一个较大的比表面积,能增强它的催化活性,因此MoS2被广泛应用于加氢脱硫、光解水制氢和光催化降解有机污染物等催化反应,是一种绿色节能的技术方法。本论文中首先使用水热法在合适的条件下成功制备合成了平均直径2μm左右的MoS2纳米微球,纳米微球由许多片状结构的纳米MoS2组成,形成一个具有大的比表面积的层状堆垛结构。实验通过XRD、EDS、SEM和TEM等方法对样品进行了表征,证明了所使用的方法下制备得到的MoS2纳米材料成分单纯、结构相似、排列无序但均匀。接下来我们尝试并对比了在各种不同条件,包括浓度、温度、时间和pH等水热条件作为参照下的合成实验,探索出了制备MoS2纳米微球的最佳合成环境以便进一步的研究。通过搭建光催化反应实验设备,我们对水热法制备的MoS2进行光催化实验,以一级动力学反应模型对反应过程进行了讨论,证明了MoS2纳米微球在可见光下具有良好的催化性能,能以较快的速率分解亚甲基蓝等模拟污染物。最后,本文中对纳米MoS2进行了复合改性研究。以光沉积的方式在合成的MoS2材料上附着金纳米粒子,并通过SEM等观察合成后的AuMoS2表面形貌结构,通过EDS对比反应前后的元素差别。复合后的Au-MoS2由于在半导体表面形成的肖特基势垒和金属纳米粒子产生的表面等离子体共振效应,而具有在可见光条件下,比原来MoS2更好的光催化活性,能以更快的速率降解有机物。通过本论文的研究,我们能够对MoS2及其光催化应用有一定的认识,为工业化水污染治理提供一个可行的实验理论依据。