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二維輝鉬礦納米片的制備改性及應(yīng)用(精) 版權(quán)信息
- ISBN：9787030722393
- 條形碼：9787030722393 ; 978-7-03-072239-3
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
二維輝鉬礦納米片的制備改性及應(yīng)用(精) 內(nèi)容簡介
二維輝鉬礦納米片具有優(yōu)異的物理、化學(xué)和光電特性，在水環(huán)境治理、金屬資源回收和海水淡化等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本書第1章介紹輝鉬礦的晶體結(jié)構(gòu)及二維輝礦納米片的表面特性、光催化特性及光熱特性，第2章介紹并評價二維輝鉬礦納米片的制備策略和方法，第3章介紹二維輝鉬礦納米片的表面調(diào)控策略及輝鉬礦納米片基材料的構(gòu)建方法，第4章介紹二維輝鉬礦納米片基材料對水體中重金屬離子吸附脫除機(jī)理及應(yīng)用性能，第5章介紹二維輝鉬礦納米片基材料對金屬離子的光催化還原機(jī)理及行為，第6章介紹二維輝鉬礦納米片基材料對水體中有機(jī)污染物的光催化降解原理及性能，第7章介紹二維輝鉬礦納米片基材料在太陽能脫鹽及電容脫鹽中的應(yīng)用。 本書可供礦物學(xué)、環(huán)境科學(xué)和材料科學(xué)等專業(yè)的科研工作者閱讀參考，也可作為高等院校相關(guān)專業(yè)學(xué)生的教材。
二維輝鉬礦納米片的制備改性及應(yīng)用(精) 目錄
目錄
第1章 緒論 1
1.1 輝鉬礦概述 1
1.1.1 輝鉬礦性質(zhì)及資源分布 1
1.1.2 輝鉬礦晶體結(jié)構(gòu) 2
1.2 二維輝鉬礦納米片表面特性 3
1.3 二維輝鉬礦納米片光催化特性 5
1.4 二維輝鉬礦納米片光熱特性 8
參考文獻(xiàn) 9
第2章 二維輝鉬礦納米片的制備 10
2.1 “自上而下”法制備二維輝鉬礦納米片 10
2.1.1 機(jī)械剝離法 10
2.1.2 液相剝離法 11
2.1.3 電化學(xué)膨脹剝離法 15
2.2 “自下而上”法制備二維輝鉬礦納米片 17
2.2.1 水/溶劑熱合成法 17
2.2.2 化學(xué)氣相沉積法 18
參考文獻(xiàn) 20
第3章 二維輝鉬礦納米片表面改性 23
3.1 熱處理表面氧化 23
3.1.1 熱改性輝鉬礦晶體結(jié)構(gòu) 23
3.1.2 熱改性輝鉬礦表面形貌 25
3.2 晶格原子摻雜 30
3.2.1 層間原子摻雜 31
3.2.2 面內(nèi)原子摻雜 32
3.3 界面異質(zhì)結(jié)構(gòu)建 33
3.3.1 界面異質(zhì)結(jié)分類 34
3.3.2 界面異質(zhì)結(jié)特性 35
3.4 納米片磁化 39
3.4.1 磁化納米片晶體結(jié)構(gòu) 39
3.4.2 磁化納米片表面形貌 40
3.4.3 磁化納米片固液分離 41
3.5 納米片三維結(jié)構(gòu)化 42
3.5.1 納米片三維化形貌表征 43
3.5.2 納米片三維化結(jié)構(gòu)表征 44
參考文獻(xiàn) 45
第4章 二維輝鉬礦納米片吸附脫除水中重金屬離子 47
4.1 吸附法脫除重金屬離子研究現(xiàn)狀 47
4.2 二維輝鉬礦納米片吸附劑作用原理 48
4.3 輝鉬礦/水界面吸附Hg2+ 49
4.3.1 輝鉬礦吸附水中Hg2+的AFM研究 49
4.3.2 輝鉬礦表面硫空位吸附Hg2+的理論計算 51
4.3.3 二維輝鉬礦納米片吸附水中Hg2+ 57
4.3.4 熱改性二維輝鉬礦納米片吸附水中Hg2+ 62
4.3.5 氧摻雜二維輝鉬礦納米片吸附水中Hg2+ 66
4.3.6 輝鉬礦/蒙脫石納米片復(fù)合材料吸附水中Hg2+ 71
4.4 輝鉬礦/水界面吸附Pb2+ 76
4.4.1 二維輝鉬礦納米片吸附水中Pb2+ 77
4.4.2 Fe3O4*PDA-輝鉬礦殼核結(jié)構(gòu)納米球吸附水中Pb2+ 81
4.5 輝鉬礦/水界面吸附Cd2+ 85
4.5.1 二維輝鉬礦納米片吸附Cd2+的pH 影響 85
4.5.2 二維輝鉬礦納米片吸附Cd2+動力學(xué) 86
4.5.3 二維輝鉬礦納米片吸附Cd2+等溫線 86
4.5.4 二維輝鉬礦納米片吸附Cd2+機(jī)理 87
4.6 輝鉬礦/水界面共吸附Hg2+、Pb2+、Cd2+ 88
4.6.1 二維輝鉬礦納米片共吸附Hg2+、Pb2+、Cd2+的pH影響 88
4.6.2 二維輝鉬礦納米片共吸附Hg2+、Pb2+、Cd2+動力學(xué) 90
4.6.3 二維輝鉬礦納米片共吸附Hg2+、Pb2+、Cd2+等溫線 91
4.6.4 二維輝鉬礦納米片共吸附Hg2+、Pb2+、Cd2+機(jī)理 92
參考文獻(xiàn) 94
第5章 二維輝鉬礦納米片光催化還原金屬離子 99
5.1 二維輝鉬礦納米片光催化還原原理 99
5.2 光催化還原金硫代硫酸根配位離子 101
5.2.1 金提取工藝 101
5.2.2 二維輝鉬礦納米片光催化還原回收 102
5.2.3 改性二維輝鉬礦納米片光催化還原回收 107
5.3 光催化還原Cr(VI) 123
5.3.1 Cr(VI)危害及治理技術(shù) 123
5.3.2 二維輝鉬礦納米片光催化還原脫除水中Cr(VI) 123
參考文獻(xiàn) 128
第6章 二維輝鉬礦納米片光催化降解有機(jī)污染物 132
6.1 二維輝鉬礦納米片光催化降解有機(jī)污染物原理 132
6.2 輝鉬礦納米片基材料光催化降解染料 132
6.2.1 水中染料的危害及降解 132
6.2.2 輝鉬礦/蒙脫石納米片復(fù)合材料光催化降解甲基橙 133
6.2.3 Fe-輝鉬礦納米片光芬頓降解亞甲基藍(lán) 135
6.3 鈷摻雜輝鉬礦納米花類光芬頓降解抗生素 138
6.3.1 抗生素的危害及降解 138
6.3.2 鈷摻雜輝鉬礦納米花的類光芬頓降解性能 140
6.3.3 鈷摻雜輝鉬礦納米花的類光芬頓降解機(jī)理 142
參考文獻(xiàn) 144
第7章 二維輝鉬礦納米片太陽能脫鹽與電容脫鹽 147
7.1 海水淡化技術(shù)概述 147
7.2 二維輝鉬礦納米片太陽能脫鹽 147
7.2.1 二維輝鉬礦納米片光熱轉(zhuǎn)化原理及太陽能蒸發(fā)系統(tǒng) 147
7.2.2 體相太陽能脫鹽 149
7.2.3 界面太陽能脫鹽 155
7.3 二維輝鉬礦納米片電極電容脫鹽 164
7.3.1 二維輝鉬礦納米片電極 164
7.3.2 電容脫鹽技術(shù) 165
參考文獻(xiàn) 194
附圖 197
第1章 緒論 1
1.1 輝鉬礦概述 1
1.1.1 輝鉬礦性質(zhì)及資源分布 1
1.1.2 輝鉬礦晶體結(jié)構(gòu) 2
1.2 二維輝鉬礦納米片表面特性 3
1.3 二維輝鉬礦納米片光催化特性 5
1.4 二維輝鉬礦納米片光熱特性 8
參考文獻(xiàn) 9
第2章 二維輝鉬礦納米片的制備 10
2.1 “自上而下”法制備二維輝鉬礦納米片 10
2.1.1 機(jī)械剝離法 10
2.1.2 液相剝離法 11
2.1.3 電化學(xué)膨脹剝離法 15
2.2 “自下而上”法制備二維輝鉬礦納米片 17
2.2.1 水/溶劑熱合成法 17
2.2.2 化學(xué)氣相沉積法 18
參考文獻(xiàn) 20
第3章 二維輝鉬礦納米片表面改性 23
3.1 熱處理表面氧化 23
3.1.1 熱改性輝鉬礦晶體結(jié)構(gòu) 23
3.1.2 熱改性輝鉬礦表面形貌 25
3.2 晶格原子摻雜 30
3.2.1 層間原子摻雜 31
3.2.2 面內(nèi)原子摻雜 32
3.3 界面異質(zhì)結(jié)構(gòu)建 33
3.3.1 界面異質(zhì)結(jié)分類 34
3.3.2 界面異質(zhì)結(jié)特性 35
3.4 納米片磁化 39
3.4.1 磁化納米片晶體結(jié)構(gòu) 39
3.4.2 磁化納米片表面形貌 40
3.4.3 磁化納米片固液分離 41
3.5 納米片三維結(jié)構(gòu)化 42
3.5.1 納米片三維化形貌表征 43
3.5.2 納米片三維化結(jié)構(gòu)表征 44
參考文獻(xiàn) 45
第4章 二維輝鉬礦納米片吸附脫除水中重金屬離子 47
4.1 吸附法脫除重金屬離子研究現(xiàn)狀 47
4.2 二維輝鉬礦納米片吸附劑作用原理 48
4.3 輝鉬礦/水界面吸附Hg2+ 49
4.3.1 輝鉬礦吸附水中Hg2+的AFM研究 49
4.3.2 輝鉬礦表面硫空位吸附Hg2+的理論計算 51
4.3.3 二維輝鉬礦納米片吸附水中Hg2+ 57
4.3.4 熱改性二維輝鉬礦納米片吸附水中Hg2+ 62
4.3.5 氧摻雜二維輝鉬礦納米片吸附水中Hg2+ 66
4.3.6 輝鉬礦/蒙脫石納米片復(fù)合材料吸附水中Hg2+ 71
4.4 輝鉬礦/水界面吸附Pb2+ 76
4.4.1 二維輝鉬礦納米片吸附水中Pb2+ 77
4.4.2 Fe3O4*PDA-輝鉬礦殼核結(jié)構(gòu)納米球吸附水中Pb2+ 81
4.5 輝鉬礦/水界面吸附Cd2+ 85
4.5.1 二維輝鉬礦納米片吸附Cd2+的pH 影響 85
4.5.2 二維輝鉬礦納米片吸附Cd2+動力學(xué) 86
4.5.3 二維輝鉬礦納米片吸附Cd2+等溫線 86
4.5.4 二維輝鉬礦納米片吸附Cd2+機(jī)理 87
4.6 輝鉬礦/水界面共吸附Hg2+、Pb2+、Cd2+ 88
4.6.1 二維輝鉬礦納米片共吸附Hg2+、Pb2+、Cd2+的pH影響 88
4.6.2 二維輝鉬礦納米片共吸附Hg2+、Pb2+、Cd2+動力學(xué) 90
4.6.3 二維輝鉬礦納米片共吸附Hg2+、Pb2+、Cd2+等溫線 91
4.6.4 二維輝鉬礦納米片共吸附Hg2+、Pb2+、Cd2+機(jī)理 92
參考文獻(xiàn) 94
第5章 二維輝鉬礦納米片光催化還原金屬離子 99
5.1 二維輝鉬礦納米片光催化還原原理 99
5.2 光催化還原金硫代硫酸根配位離子 101
5.2.1 金提取工藝 101
5.2.2 二維輝鉬礦納米片光催化還原回收 102
5.2.3 改性二維輝鉬礦納米片光催化還原回收 107
5.3 光催化還原Cr(VI) 123
5.3.1 Cr(VI)危害及治理技術(shù) 123
5.3.2 二維輝鉬礦納米片光催化還原脫除水中Cr(VI) 123
參考文獻(xiàn) 128
第6章 二維輝鉬礦納米片光催化降解有機(jī)污染物 132
6.1 二維輝鉬礦納米片光催化降解有機(jī)污染物原理 132
6.2 輝鉬礦納米片基材料光催化降解染料 132
6.2.1 水中染料的危害及降解 132
6.2.2 輝鉬礦/蒙脫石納米片復(fù)合材料光催化降解甲基橙 133
6.2.3 Fe-輝鉬礦納米片光芬頓降解亞甲基藍(lán) 135
6.3 鈷摻雜輝鉬礦納米花類光芬頓降解抗生素 138
6.3.1 抗生素的危害及降解 138
6.3.2 鈷摻雜輝鉬礦納米花的類光芬頓降解性能 140
6.3.3 鈷摻雜輝鉬礦納米花的類光芬頓降解機(jī)理 142
參考文獻(xiàn) 144
第7章 二維輝鉬礦納米片太陽能脫鹽與電容脫鹽 147
7.1 海水淡化技術(shù)概述 147
7.2 二維輝鉬礦納米片太陽能脫鹽 147
7.2.1 二維輝鉬礦納米片光熱轉(zhuǎn)化原理及太陽能蒸發(fā)系統(tǒng) 147
7.2.2 體相太陽能脫鹽 149
7.2.3 界面太陽能脫鹽 155
7.3 二維輝鉬礦納米片電極電容脫鹽 164
7.3.1 二維輝鉬礦納米片電極 164
7.3.2 電容脫鹽技術(shù) 165
參考文獻(xiàn) 194
附圖 197
展開全部
二維輝鉬礦納米片的制備改性及應(yīng)用(精) 節(jié)選
**章緒論 1.1輝鉬礦概述 1.1.1輝鉬礦性質(zhì)及資源分布 輝鉬礦主要成分為二硫化鉬（molybdenum disulfide，MoS2），含60%的Mo和40%的S，是自然界中*主要的鉬資源。輝鉬礦的相對密度為4.80，熔點為1185℃，莫氏硬度為1.0～1.5，一般呈鉛灰色，且具有強(qiáng)烈的金屬光澤。輝鉬礦屬于層狀礦物，底面完全解理，片層極易被剝離為可彎曲而無彈性的薄片。輝鉬礦具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性。在常溫常壓下，水、絕大多數(shù)的弱酸和一般的有機(jī)溶劑都無法溶解輝鉬礦，只有強(qiáng)氧化劑（濃硫酸、濃硝酸、煮沸的濃鹽酸、王水等）才能侵蝕輝鉬礦，而且輝鉬礦與一般的金屬材料和橡膠材料不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在大氣環(huán)境下，輝鉬礦被加熱到大約315℃時開始氧化，隨著溫度的升高，其氧化速度加快；當(dāng)溫度升高至400℃時，輝鉬礦可*終被氧化成氧化鉬（molybdenum trioxide，MoO3）。在惰性氣氛中，加熱到450℃時，輝鉬礦開始升華，到1370℃則開始分解，1600℃時*終被分解為金屬鉬和單質(zhì)硫。 輝鉬礦主要產(chǎn)生于高溫和中溫?zé)嵋褐校袝r與黑鎢礦、錫石、輝鉍礦共生，形成鎢-錫-鉬或鎢-錫-鉬-鉍綜合礦床，個別基性超基性Cu-Ni礦床中也有輝鉬礦存在，而在夕卡巖礦床中輝鉬礦通常與石榴子石、透輝石、白鎢礦、黃鐵礦及其他硫化物伴生。世界鉬礦主要分布在美國、中國、智利、俄羅斯、加拿大等國家，其中美國、中國與智利三個國家的鉬資源占世界鉬資源的75%以上。鉬礦是我國特色的礦產(chǎn)資源，儲量比較豐富，主要集中在河南、吉林、陜西和遼寧4省。我國的鉬礦床主要有三個特點。①種類全，分布廣。包括特大型鉬礦床（如河南欒川、陜西金堆城、遼寧楊家杖子和遼寧大黑山等），特大型斑巖銅鉬礦床（如江西德興等），特大型鎢、鉬、錫、鉍礦床（如湖南柿竹園等），大型鎢鉬礦床（如江西西華山等），還有鈾鉬礦床、鉬-稀土礦床及較多中小型鉬、銅鉬和鎢鉬礦床。②礦床類型復(fù)雜。我國鉬礦床以斑巖型鉬礦床為主，占到全國總儲量的77.3%，夕卡巖型鉬礦床占16.4%，其他類型鉬礦床占到總儲量的6.3%，單一礦石的鉬儲量占全國總儲量的29.7%，其余則為銅鉬型、鉬鎢型、鉬鐵型等共生礦床。③品位低，多為較難選礦石。國內(nèi)鉬礦床中，品位小于0.1%的礦石儲量約占總儲量的65%，而品位大于0.3%的富礦僅占總儲量的1%左右，如陜西金堆城鉬礦床及遼寧大黑山鉬礦床的平均含鉬品位僅為0.1%左右，江西德興銅鉬礦床含鉬品位為0.05%。 1.1.2輝鉬礦晶體結(jié)構(gòu) MoS2的晶相一般有三種形態(tài)：1T相、2H相和3R相，如圖1.1（a）2018）（Xiaetal.，所示。MoS2基本單元層通過兩層硫原子層和一層鉬原子層以S—Mo—S排列形式構(gòu)成。1T相由一層MoS2組成單元層，晶胞呈八面體配位四方晶系，2H相和3R相呈三棱柱配位，2H相中每兩個相鄰的MoS2層原子相互對應(yīng)重疊形成六方晶系，而3R相則是由三層MoS2構(gòu)成斜方對稱晶系。由于Mo4+中4d原子軌道的近殼電子構(gòu)型，2H相的MoS2具半導(dǎo)體性質(zhì)，呈現(xiàn)熱力學(xué)穩(wěn)定；而lT相和3R相的MoS2中存在流動電子，對外呈金屬特性（Wangetal.，2017）。在一些情況下，這三種相可互相轉(zhuǎn)化。例如，經(jīng)過退火處理，1T相和3R相的MoS2可轉(zhuǎn)化為2H相（Edaetal.，2011），而2H相MoS2在機(jī)械剝離過程中經(jīng)過鋰離子插層或引入電子后也可轉(zhuǎn)化為1T相（Zhaoetal.，2016）。 2H型輝鉬礦晶體結(jié)構(gòu)在常態(tài)下呈現(xiàn)與石墨類似的六方層狀，屬于六方晶系，晶胞棱長a=0.315nm，c=1.230nm，Z=2，結(jié)構(gòu)如圖1.1（b）2016）晶胞獨立原子個數(shù)Z（Aietal.，所示。輝鉬礦晶體內(nèi)存在多種化合鍵：在同一硫面網(wǎng)內(nèi)，相鄰硫離子間由共價鍵連接，S—S鍵鍵長約為0.241nm；在同一鉬面網(wǎng)內(nèi)，相鄰鉬離子間由金屬鍵連接，Mo—Mo鍵鍵長約為0.315nm；同一夾心層內(nèi)相鄰鉬離子與硫離子間由離子鍵連接，Mo—S鍵鍵長約為0.154nm。當(dāng)夾心層疊加時，上一夾心層的下部硫面網(wǎng)與下一夾心層的上部硫面網(wǎng)之間由范德瓦耳斯力鍵合，S—S鍵鍵長約為0.308nm。 圖1.1三種晶相的MoS2結(jié)構(gòu)及2H相MoS2結(jié)構(gòu)示意圖（后附彩圖） 層間相鄰兩硫面網(wǎng)鍵合關(guān)系可通過輝鉬礦分子軌道來分析：MoS2晶格存在24個配位體群軌道，分別隸屬于pz軌道構(gòu)成的6個p6群軌道、由s軌道構(gòu)成的6個s6群軌道及由px和py軌道構(gòu)成的12個p鍵群軌道。由于硫原子的s軌道能量較低，與鉬原子軌道能量相差較大，根據(jù)成鍵法則的能量相似原則，它們間不會成鍵，為非鍵軌道。因此，24個軌道可分為12個成鍵分子軌道、6個非鍵pz軌道和6個非鍵s6軌道。 MoS2晶體中，6個硫與1個鉬配位，3個鉬與1個硫配位，實際成鍵效果可得到4個成鍵軌道、2個非鍵p6軌道和2個非鍵s6軌道。4個成鍵軌道分別由1個鉬的4個外層電子、2個硫的4個外層電子鍵相合。4個非鍵軌道則分別被孤對電子所占用，它們伸向夾心層之間的范德瓦耳斯區(qū)域，下一夾層上部硫的孤對電子恰好伸進(jìn)上一夾層下部三個硫原子組成的帶負(fù)電的空穴區(qū)，反之亦然。各種層狀TX2物質(zhì)（如WS2、MoSe2等）中均存在X-離子的孤對電子，它們的區(qū)別僅在孤對電子伸進(jìn)空穴區(qū)時帶正電或負(fù)電，就輝鉬礦而言，空穴區(qū)帶負(fù)電，由于靜電斥力，夾層極易剪切斷裂。 1.2二維輝鉬礦納米片表面特性 二維材料是指電子僅可在兩個維度（1～100nm）上自由運動（平面運動）的材料，是伴隨著2004年曼徹斯特大學(xué)Geim小組成功分離出單原子層的石墨材料——石墨烯而提出的。二維輝鉬礦納米片屬于典型的二維材料，具有比表面積大、吸附能力強(qiáng)、反應(yīng)活性高等特點。二維輝鉬礦納米片具有典型的層狀結(jié)構(gòu)的異極性，在解離后的表面鍵能有分子鍵和共價/離子鍵兩種。分子鍵斷裂后形成的非極性面（也稱為基面）與共價/離子鍵斷裂后形成的極性面（也稱為端面）是兩種性質(zhì)完全不同的解離面（圖1.2），因此被稱為各向異性表面。 圖1.2輝鉬礦基面和端面示意圖 輝鉬礦的各向異性主要體現(xiàn)在幾個方面。①強(qiáng)度各向異性。要形成端面，必須使鍵能強(qiáng)的離子鍵、共價鍵和金屬鍵斷裂，這顯然比較困難。要形成基面，只要施以很小的剪切力就能使聯(lián)系其間的分子鍵斷裂，形成良好的滑移面，固體潤滑領(lǐng)域也是利用輝鉬礦強(qiáng)度的各向異性，將它廣泛用作潤滑材料。②表面能各向異性。據(jù)報道，2H型輝鉬礦基面上的表面能為2.4×10-2J/m2，端面上的表面能為0.7J/m2，基面上的表面能僅為端面表面能的3.4%，構(gòu)成了高能的端面與低能的基面。依據(jù)成鍵能量的相似原則，基面上要吸附極性、高表面能的水是比較困難的，因而基面上呈疏水性，基面的接觸角為60°，如圖1.3（Castroetal.，2016）所示。在與非極性、低表面能的烴油作用時，輝鉬礦基面更易吸附烴油而更疏水，端面卻不易吸附烴油。③氧化速度各向異性。基面與端面氧化速度迥異。輝鉬礦在250℃、通氧氣加熱1h后，基面上氧化率不足20%，端面的氧化率已達(dá)60%。若不通氧氣，在100～300℃下，端面已明顯氧化，而基面卻未氧化，隨后在次氯酸鈉溶液中浸泡輝鉬礦，基面的浸出率不足端面浸出率的1/4。常溫常壓下，輝鉬礦端面在空氣和水介質(zhì)中已發(fā)生氧化，生成MoO24-、HMoO-4、MoO2+等離子，在基面上卻幾乎未出現(xiàn)氧化。④電位各向異性。基面為非極性端，電荷中和，因而呈現(xiàn)電中性，而端面為極性端，呈現(xiàn)負(fù)電性。這一性質(zhì)使輝鉬礦在溶液環(huán)境中整體荷負(fù)電。輝鉬礦的表面電勢主要與受溶液pH影響的HMoO-4和MoO24-含量相關(guān)。圖1.4為輝鉬礦的電極電勢圖，參比電極為飽和甘汞電極（0.242V），圖中包含的信息：①輝鉬礦的熱力學(xué)穩(wěn)定區(qū)為圖中的陰影區(qū)；②兩條虛線內(nèi)部區(qū)域為水的熱力學(xué)穩(wěn)定區(qū)；③HMoO-4和MoO24-的穩(wěn)定區(qū)，存在相對平衡反應(yīng)： 圖1.3輝鉬礦基面和端面的接觸角 圖1.4輝鉬礦的電極電勢圖 根據(jù)圖1.4可知：①酸性區(qū)域電位-pH曲線斜率較大，而在微酸性到堿性區(qū)域，斜率很小；②在酸性區(qū)域，電位非常接近過氧化氫對（H2O2/O2）平衡并沿著輝鉬礦熱力學(xué)電位方向移動，表明實際測量的電位是混合電位；③堿性區(qū)域的電極電位不隨pH變化，目前很難解釋，可能涉及聚鉬酸鹽反應(yīng)。通過這些觀察可知輝鉬礦涉及的鉬酸鹽離子表面反應(yīng)控制電極電位，因此輝鉬礦表面的鉬酸鹽離子可能對輝鉬礦表面電荷有影響，可被特定吸附至表面上。此外，當(dāng)基面不完整時，暴露出端面，進(jìn)而可影響輝鉬礦部分性質(zhì)，例如基面的不完整性會使輝鉬礦局部荷負(fù)電，暴露的極性原子使輝鉬礦局部親水。 二維輝鉬礦納米片表面暴露豐富的硫原子，根據(jù)軟硬酸堿理論（又稱酸堿電子理論），硫原子屬于軟堿，有利于吸附軟酸類重金屬離子（如Hg2+、Cd2+、Cr3+等）與貴金屬離子（如Au+、Ag+等）。同時，二維輝鉬礦納米片因具有巨大的比表面積，在吸附重金屬離子和貴金屬離子方面具有顯著成效。 1.3二維輝鉬礦納米片光催化特性 根據(jù)導(dǎo)電能力的不同，材料一般可分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體，導(dǎo)電能力與材料外層電子分布密切相關(guān)。導(dǎo)體是指電阻率很小且易于傳導(dǎo)電流的物質(zhì)，導(dǎo)體內(nèi)存在大量可自由移動的帶電粒子（稱為載流子），在外電場作用下，載流子作定向運動，形成明顯的電流。不善于傳導(dǎo)電流的物質(zhì)稱為絕緣體（又稱為電介質(zhì)），電阻率極高，絕緣體和導(dǎo)體沒有絕對的界限，在某些條件下可以相互轉(zhuǎn)化。半導(dǎo)體在常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間，存在的形式多種多樣，包括固體、液體、氣體、等離子體等。半導(dǎo)體一般可分為元素半導(dǎo)體、無機(jī)合成物半導(dǎo)體、有機(jī)合成物半導(dǎo)體、非晶態(tài)半導(dǎo)體和本征半導(dǎo)體。元素半導(dǎo)體是指單一元素構(gòu)成的半導(dǎo)體，其中對硅、硒的研究比較早，元素半導(dǎo)體容易受到微量雜質(zhì)和外界條件的影響而發(fā)生變化。無機(jī)合成物半導(dǎo)體指由兩種或兩種以上元素以確定的原子配比形成的化合物，并具有確定的禁帶寬度和能帶結(jié)構(gòu)等半導(dǎo)體性質(zhì)，如I族與V、VI、VII族，III族與V、VI族，IV族與IV、VI族，V族與VI族，VI族與VI族的結(jié)合化合物，但受到元素的特性和制作方式的影響，不是所有的化合物都能夠符合半導(dǎo)體材料的要求。有機(jī)合成物半導(dǎo)體是指分子中含有碳鍵的化合物，通過碳鍵垂直疊加的方式形成導(dǎo)帶。非晶態(tài)半導(dǎo)體又稱為無定形半導(dǎo)體或玻璃半導(dǎo)體，和其他非晶材料一樣，都具有短程有序、長程無序的結(jié)構(gòu)，主要是通過改變原子相對位置，改變原有的周期性排列，形成非晶態(tài)。晶態(tài)和非晶態(tài)的區(qū)別在于原子排列是否具有長程序。本征半導(dǎo)體是指不含雜質(zhì)且無晶格缺陷的半導(dǎo)體，在極低溫度下，半導(dǎo)體的價帶（valence band，VB）是滿帶，受到熱激發(fā)后，價帶中的部分電子會越過禁帶進(jìn)入能量較高的空帶，空帶中存在電子后成為導(dǎo)帶（conduction band，CB），價帶中缺失一個電子后形成一個帶正電的空位，稱為空穴。 半導(dǎo)體材料根據(jù)帶隙類型又可分為間接帶隙半導(dǎo)體與直接帶隙半導(dǎo)體。間接帶隙半導(dǎo)體材料（如硅、鍺）導(dǎo)帶*小值（導(dǎo)帶底）和價帶*大值（價帶頂）在波矢（k）空間中不同位置。形成半滿能帶不只需要吸收能量，還要改變動量。電子在某種狀態(tài)時動量為(h/2π)k（其中h為普朗克常量），k不同，動量就不同，從一個狀態(tài)到另一個狀態(tài)必須改變動量，與之相對的直接帶隙半導(dǎo)體則是電子在躍遷至導(dǎo)帶時不需要改變動量。直接帶隙半導(dǎo)體材料就是導(dǎo)帶底和價帶頂在k空間中處于同一位置的半導(dǎo)體。電子要躍遷到導(dǎo)帶上產(chǎn)生導(dǎo)電的電子和空穴（形成半滿能帶）只需要吸收能量。當(dāng)價帶電子往導(dǎo)帶躍遷時，電子波矢不變，在能帶圖上即是豎直地躍遷，這就意味著電子在躍遷過程中，動量可保持不變，滿足動量守恒定律。相反，當(dāng)導(dǎo)帶電子下落到價帶（即電子與空穴復(fù)合）時，也可以保持動量不變，直接復(fù)合，即電子與空穴只要一相遇就會發(fā)生復(fù)合（不需要聲子來接受或提供動量）。因此，直接帶隙半導(dǎo)體中載流子的壽命
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