文献综述
1.引言
在过去十几年里，石墨烯由于其出色的电学，光学和力学性能得到了巨大的关注与应用。但由于石墨烯没有直接的带隙，所以在某些方面的应用存在问题。而具有较高迁移率和直接带隙的单层MoS2能较好的补充石墨烯的这一缺陷，例如在晶体管的应用上。同时自纳米材料问世以来，人们为了研制出具有多种优良特性的材料，从而在纳米复合材料领域投入了大量研究，使得纳米复合材料有了迅速的发展，开创了一个全新的且具有市场竞争力的新领域。纳米复合材料因综合了传统复合材料和当代纳米材料的优点，将在光学，电子学，机械和生物学领域有广阔的应用前景。二硫化钼作为一种常用的固体润滑剂,一方面因其具有层状结构,层与层之间的硫原子结合力(范德华力)较弱,易于滑动而表现出很好的减磨作用;另一方面暴露在晶体表面的硫原子对金属表面产生很强的黏附作用,形成很牢固的膜,润滑性能优于石墨。与普通二硫化钼相比,纳米二硫化钼有许多优异的性能,如:优异的摩擦性能,比表面积极大,吸附能力更强,反应活性高,催化性能尤其是催化氢化脱硫的性能更强,可用来制备特殊催化材料与贮气材料。在纳米二硫化钼层间插入其他基团后所形成的纳米插层复合材料有许多优异的物理性能(如光、电、磁、催化、润滑等功能),因而制备二硫化钼纳米材料成为人们研究的热点。
纳米二硫化钼具有独特的物理化学特性，在石油的加氢脱硫催化剂、光电化学电池、非水锂电池、高弹体新材料、润滑剂及涂层等领域的应用，一直是被广泛研究的课题。纳米二硫化钼材料减摩性、抗磨性与极压性较传统的二硫化钼优越得多。以色列科学家制备了粒径为10 nm的球状二硫化钼，在作润滑剂工作时滚动摩擦，能减少一半以上的摩擦力。
合成纳米二硫化钼的方法一般分为物理法、化学法及物化综合法；按反应机理分为还原法、分解法、氧化法、电化学法、机械球磨法、高能物理法和单层二硫化钼重堆积法；按制备状态分为固相法、液相法、气相法。物理法一般不破坏二硫化钼的天然晶格，但设备要求高，方法不灵活，获得的产物种类少。化学法灵活性强，产物纯度高，能制备出符合不同功能需求的二硫化钼。
聚合物基纳米复合材料就是纳米复合材料研究的一个重要的方向。聚合物基纳米复合薄膜，就是纳米级尺寸的粒子分散于聚合物基质中，所形成的复合薄膜。纳米复合薄膜凭借其优良的综合性能以及性能的可设计性，刚在纳米材料领域出现，就展现出巨大的吸引力，成为一颗冉冉升起的新星。科研工作者对其有浓厚的兴趣，并不断挖掘它的潜在的性能。
按用途来分，纳米级复合的薄膜可以划分成，复合纳米结构薄膜和复合纳米功能薄膜。前者主要的关注点是纳米复合薄膜结构方面的特性，通过纳米粒子的复合，来提高纳米复合薄膜的机械性能。并且纳米粒子的组成和性能与实验制备参数或工业制备工艺的参量有很大的关联，可以人为地调控工艺参量，从而显著提高纳米复合薄膜的性能。后者主要关注的是纳米级的粒子在光、电、磁等方面的优异机能，通过复合纳米级的粒子，使得基体得到它原先不具备的机能，从而使制备得到的薄膜得到其原先不具备的功能。由于石墨烯的发现，层状材料受到了极大的关注比如类石墨烯的无机物，如过渡金属二硫化物和六方氮化硼[1]。在这些二维层状材料中，二硫化钼是最著名的，因为其具有和石墨烯相似的结构。2.二硫化钼介绍
二硫化钼在常温下是黑色固体粉末（如图1）。MoS2属于六方晶系（如图2）[2]，层内是由很强的 Mo-S和 Mo-Mo共价键键合，而层间则是S-S 间较弱的范德华力[3]。每一个MoS2层是由两个S原子层中间夹着一个Mo原子层，形成类似于三明治的结构，因此相邻的两层之间很容易剥离，然而层内的作用力较强，因此剥离的时候不会影响单层二硫化钼的内部结构。二硫化钼具有较低的摩擦因数和较好的润滑性能[4]，因此在很多领域，具有显著的作用，应用前景十分广泛。
图1 MoS2的形貌图 图2 MoS2的晶体结构示意图
