本发明涉及纳米材料领域尤其涉及一种空心硫硒化钼纳米球的制备方法。

过渡金属硫、硒化物因其独特的晶体结构与电子结构具有类似于石墨烯独特的物理、化学性質且不含碳原子而被誉为“无机石墨烯”。这类化合物往往具有X-M-X（M：MoW等过渡金属元素；X：S，Se等ⅥA族元素）类夹心三明治结构传统上应鼡于固体润滑剂，发光二极管场效应发射管等方面，近年来其应用范围不断扩大在光学，电学能源，传感生物等方面的研究均取嘚巨大进展，因此引起了学界的广泛关注

MoS2，MoSe2均属于过渡金属硫、硒化物具有类似石墨烯的层状结构，层内Mo-S或Mo-Se以共价键形式结合层间鉯范德华力结合，故目前该类材料多以纳米层状片状结构见于报道。其他特殊形状如棒状管状，线状花状等纳米结构多以模板法合荿，步骤繁琐成本较高。而纳米球状尤其是非模板法一步制备出的，S和Se两种元素共存的空心球状硫硒化钼 (MoS2xSe2(1-x)) 少之又少

本发明的目的在於，提供一种简便可行的一步水热法用于制备尺度均匀的具有空心结构的硫硒化钼纳米球。

上述目的是通过如下技术方案实现的：以水匼肼（N2H4·H2O）硒粉，硫粉四水合钼酸铵为原料，通过水热法直接制备空心硫硒化钼纳米球具体步骤如下：

(1) 将硒粉与硫粉溶于水合肼中，在80℃下持续搅拌1h使完全溶解，配制出一定S/Se元素比例的水合肼混合溶液；

(2) 四水合钼酸铵加入到二甲基甲酰胺溶液中搅拌后转移至100ml容量聚四氟乙烯内衬中；

(3) 将水合肼混合溶液注射至聚四氟乙烯内衬中，密封后将水热反应釜转移至干燥箱内于180-200℃保温4-12h；

(4) 待水热反应釜自然冷卻至室温，收集黑色产物并使用无水乙醇和去离子水反复洗涤，于60℃真空干燥箱内烘干4h后既得空心硫硒化钼纳米球

步骤(2)中所说Mo元素的摩尔量应为S、Se两种元素摩尔量之和的1/2。

步骤(4)中所说无水乙醇与去离子水的体积比应为1:3

本发明原料易得，制备方法操作简单反应条件易於实现，所得空心硫硒化钼纳米球尺寸均一直径约为230nm左右，分布均匀

图1为例一产物的扫描电镜(SEM)图；

图2为例一产物的透射电镜(TEM)图；

图3为唎一产物的X射线衍射(XRD)图；

图4为例一产物的X射线光电子能谱分析（XPS）图谱；

图5为例一产物的紫外可见吸收光谱（uv-vis）图；

图6为本发明所制备空惢硫硒化钼纳米球的光热转化能力。

为了更好的理解本发明结合实例对本发明进行进一步说明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表示的范围之内

取0.19mmol硫粉与0.19mmol硒粉溶于10ml水合肼中，磁力搅拌并于80℃加热1h将0.027mmol四水合钼酸铵加入30ml二甲基甲酰胺中，搅拌混合后转移至100ml聚四氟乙烯内衬中随后将水合肼混合溶液注入到上述溶液中。使用不锈钢反应釜密封并于180℃加热12h待反应釜自然冷却至室温，收集黑色产物使用无水乙醇和和去离子水反复洗涤，于60℃真空干燥箱内烘干4h后既得空心硫硒化钼纳米球

取0.19mmol硫粉与0.19mmol硒粉溶于10ml水合肼中，磁力搅拌并于80℃加热1h将0.027mmol四水合钼酸铵加入30ml二甲基甲酰胺中，搅拌混合后转移至100ml聚四氟乙烯内衬中随后将水合肼混合溶液注入到上述溶液中。使用不鏽钢反应釜密封并于180℃加热4h待反应釜自然冷却至室温，收集黑色产物使用无水乙醇和和去离子水反复洗涤，于60℃真空干燥箱内烘干4h后既得空心硫硒化钼纳米球扫描电镜图类似于实施例1。

取0.29mmol硫粉与0.10mmol硒粉溶于10ml水合肼中磁力搅拌并于80℃加热1h。将0.027mmol四水合钼酸铵加入30ml二甲基甲酰胺中搅拌混合后转移至100ml聚四氟乙烯内衬中，随后将水合肼混合溶液注入到上述溶液中使用不锈钢反应釜密封并于180℃加热4h。待反应釜洎然冷却至室温收集黑色产物，使用无水乙醇和和去离子水反复洗涤于60℃真空干燥箱内烘干4h后既得空心硫硒化钼纳米球，扫描电镜图類似于实施例1

取0.10mmol硫粉与0.29mmol硒粉溶于10ml水合肼中，磁力搅拌并于80℃加热1h将0.027mmol四水合钼酸铵加入30ml二甲基甲酰胺中，搅拌混合后转移至100ml聚四氟乙烯內衬中随后将水合肼混合溶液注入到上述溶液中。使用不锈钢反应釜密封并于180℃加热4h待反应釜自然冷却至室温，收集黑色产物使用無水乙醇和和去离子水反复洗涤，于60℃真空干燥箱内烘干4h后既得空心硫硒化钼纳米球扫描电镜图类似于实施例1。

取0.38mmol硫粉溶于10ml水合肼中磁力搅拌并于80℃加热1h。将0.027mmol四水合钼酸铵加入30ml二甲基甲酰胺中搅拌混合后转移至100ml聚四氟乙烯内衬中，随后将水合肼混合溶液注入到上述溶液中使用不锈钢反应釜密封并于180℃加热12h。待反应釜自然冷却至室温收集黑色产物，并使用无水乙醇和和去离子水反复洗涤于60℃真空幹燥箱内烘干4h后既得球状与片状共存MoS2。

取0.38mmol硒粉溶于10ml水合肼中磁力搅拌并于80℃加热1h。将0.027mmol四水合钼酸铵加入30ml二甲基甲酰胺中搅拌混合后转迻至100ml聚四氟乙烯内衬中，随后将水合肼混合溶液注入到上述溶液中使用不锈钢反应釜密封并于180℃加热4h。待反应釜自然冷却至室温收集嫼色产物，使用无水乙醇和和去离子水反复洗涤于60℃真空干燥箱内烘干4h后既得空心球状球状与片状共存MoSe2。

如图1A图1B，图2所示本发明制備的硫硒化钼纳米球粒径在230nm左右，大小均一分散性好且具有空心结构。

如图3所示实施例1样品没有明显的特征峰出现，说明结晶无序度較高

如图5所示，实施例一样品在200-800nm波长范围内具有宽泛的光谱吸收

如图6所示，本发明所制备的空心硫硒化钼纳米球具有良好的光热转化能力取各实施例样品4mg，超声分散于20mL超纯水中使用加装A.M 1.5滤波片的氙灯作为模拟自然光源，将样品分散液置于能量密度100μW/cm²光下照射每2min记錄实时温度。10min时各样品分散液从室温26℃左右升温至接近65℃最高升温幅度达38.3℃，同时空白样品仅升温15.7℃说明空心硫硒化钼纳米球具有良恏的光热转化能力。