二维结构MoS2的仿生制备及性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

生物模板法是近年来国际上发展起来制备无机功能材料的新技术。该技术是受生物矿化作用启发而发展起来的、制备结构可控无机材料的新方法，它利用天然存在并具有特殊微观形貌的生物材料作为模板，引入无机物粒子后煅烧去除模板，制备出具有独特仿生形貌的纳米材料。与其它制备方法所需要的昂贵设备投入及繁琐的操作相比，生物模板法具有绿色环保、工艺简单、价格低廉以及易于量产等优点。

生物模板法合成无机材料的结构和性能在很大程度上都依赖于生物模板自身的结构及性能。生物材料固有的分级多孔结构，赋予了其比表面积大、质量轻和高的渗透性等诸多特性，同时生物体的化学构成及特殊微观结构可为材料的合成提供一个稳定、可控的环境。mato^[1]等利用烟草花叶病毒为模板制备出宽度为3nm的氧化钴纳米线。guo^[2]等利用皮肤胶原纤维制备出由ag纳米粒子组成的多层纤维状分级结构，在该分级结构中通过改变合成条件能够调控银纳米粒子的大小，研究表明该分级结构材料具有很好的微波吸收能力。

自然界提供了丰富多样、廉价易得的模板，从各种蛋白质、核酸到病毒、微生物再到动植物组织，都可用于制备各种微观、介观及宏观的形貌复杂的新型仿生纳米材料。具体如下：

2. 研究内容和预期目标

以山茶花为模板水热制备二维结构mos₂材料，并对其性能进行研究。

具体内容如下：

（1）以山茶花瓣为模板，通过浸润渗透的方式引入mo、s源，通过水热处理及热处理去除模板，获得二维结构mos₂材料；

3. 研究的方法与步骤

常见的mos₂合成方法主要有化学气相沉积法（cvd）、水热法、热分解法、生物模板法等。

本实验采用的方法和步骤如下：

（1） 采集大量的山茶花。

4. 参考文献

[1] knez m, bittner a m, boes f, et al. biotemplate synthesis of3-nm nickel and cobalt nanowires[j]. nano letters, 2003, 3(2003):1079-1082.

[2] guo j, wang x, liao x, et al. skin collagen fiber-biotemplatedsynthesis of size-tunable silver nanoparticle-embedded hierarchicalintertextures with lightweight and highly efficient microwave absorptionproperties[j]. journal of physical chemistry c, 2012, 116(14):8188–8195.

[3] wang x, liu m, chen q, et al. synthesis of cds/cntsphotocatalysts and study of hydrogen production by photocatalytic watersplitting[j]. international journal of hydrogen energy, 2013, 38(29): 13091-13096.

5. 计划与进度安排

（1）2022-2022-1学期17-20周~2022-2022-2学期第3周~第4周（2022-12-25~2022-3-23），查阅资料，制定实验方案与计划，准备开题报告，外文论文翻译；

（2）第5周~第8周（2022-3-26~4-20），对材料合成方法进行设计，完成mos2材料的制备，并对材料进行tg、xrd、sem等表征。

（3）第9周~第13周（2022-4-23~5-25），整理数据，绘制表征图表，设计并完成样品的电化学性能实验，以此评价材料的电化学性能；