类石墨烯二硫化钼在二维过渡金属硫化物层状纳米材料中最为典型，由于其具备二维过渡金属化合物独特的层状构造，导致了它在很多领域都有十分有价值的应用和研究，比如在精密器械润滑、材料复合，光电器件等应用领域。

   石墨烯与二硫化钼最大的不同在于能带隙的差别，石墨烯属于一种零带隙的二维层状物质，但是二硫化钼却具有能够调控的能带隙[5]。这也是二硫化钼能在光电器件应用领域上能有很大的应用潜力的原因之一。

1.1.1  二硫化钼的结构

   MoS2是类似石墨烯的层状结构，层与层之间存在着微弱的范德华力，层内则是S-Mo-S共价键组成的三原子层结构，这导致了层内与层间有很大的差别[6]。纯二硫化钼的晶体结构有三种，具体结构图如下图1.2所示：1T、2H与3R型。这三种晶体结构中，1T型和3R型属于亚稳态，天然存在的是2H型和3R型，2H型MoS2常态下更为稳定，天然2H-MoS2是典型的层状结构材料[7]。

   二硫化钼的带隙体相下十分窄，只为1.17eV，而单层MoS2的带隙宽度为1.91eV，非常适合吸收可见光[8]。因此，研究单层MoS2的光学性质是很有意义的。

图1.2 MoS2的三种晶体结构

1.1.2  纳米二硫化钼的性质

  （1）催化性：纳米二硫化钼的层状结构的边缘有着非常高的不饱和悬键，可以为催化反应产生大量的活性位点[9]，这些归根到底还是由于其特殊的层片结构。所以，想提高催化效率，可以利用纳米级别的二硫化钼。这一性质已被大量应用的有在能源提纯领域，以二硫化钼为掺杂物，氧化铝和硅胶作为主体的催化剂可以很有效的去除石油中的杂质，如硫、氮等，这一催化剂效果的优劣程度，就是由二硫化钼的多少与浓度来调控的。

  （2）润滑性：由于层状二硫化钼层与层之间是微弱的范德华力保持的，所以十分容易进行平行滑动，也就是具有非常强的润滑效果[10]。这一特点在高精度机械器件上作为润滑剂被应用的十分广泛。

  （3）各向异性：二硫化钼独特的层状结构让它有着高度各向异性，比如电阻率方面，平行片层方向比垂直片层方向低了将近1000倍[11]。这一各向异性在我们向层间加入有机化合物的时候，会表现得更加明显。

1.1.3  纳米二硫化钼的制备

(1) 高能球磨法：高能球磨法就是利用球磨机的振动和搅拌，对二硫化钼块体进行碰撞、研磨，使块体逐渐破碎成为纳米级别的粒子，由于这种方法得到的纳米粒子具有很大的应力、应变和较多的缺陷，故而其活性很高，可以诱发多相化学反应[12]。通常情况下，研磨时间相同时，通过搅拌磨制成的产物比振动磨所得的产物更细。

   (2) 水热合成法：此类方法大体分为三个阶段：形核、晶核生长、晶粒尺寸足够时便可从混合相中分离出来，而水热合成法便是其中的代表，所谓水热合成法就是在高压釜中，以某种溶剂为介质，通过加温加压使难溶或不溶的物质溶解并且重结晶的方法。

   (3) 化学气相沉积法：CVD法是通过对Mo单质、Mo氧化物、Mo氯化物在高温气氛下产生硫化反应，从而得到纳米级别二硫化钼的方法，其中硫源主要是S单质和H2S气体[13]。CVD法最为经典的是用MoO3进行反应，反应气氛中一般来说有三种，每种气氛相应的反应机制如表1.1所示。

   CVD法的优点在于所得到的纳米接别二硫化钼有着均匀的形貌和粒度，并且所得产物纯度较高。并且在反应气氛中有H2气体可以尽量减少单质S杂志的产生。CVD法的缺点是会生成H2S气体，对人体和环境具有很大的危害。