一種蛋白類物質還原制備類石墨烯二硫化鉬的方法與流程

本發明屬于新型二維材料領域，涉及類石墨烯二硫化鉬，具體涉及一種蛋白類物質還原制備類石墨烯二硫化鉬的方法。

背景技術：

由少層二硫化鉬構成的類石墨烯二硫化鉬(Graphene-like二硫化鉬)是一種具有類似石墨烯結構和性能的新型二維(2D)層狀化合物。近年來以其獨特的物理、化學性質而成為新興的研究熱點。類石墨烯二硫化鉬是由六方晶系的多層二硫化鉬組成的具有“三明治夾心”層狀結構的二維晶體材料，單層二硫化鉬由三層原子層構成，中間一層為鉬原子層，上下兩層均為硫原子層，鉬原子層被兩層硫原子層所夾形成類“三明治夾心”結構，鉬原子與硫原子以共價鍵結合形成二維原子晶體；多層二硫化鉬由若干單層二硫化鉬組成，一般不超過五層，層間存在弱的范德華力，層間距約為0.65nm。

作為一類重要的二維層狀納米材料，少層二硫化鉬以其獨特的層狀結構在潤滑劑、催化、能量存儲、光電材料、半導體器件、復合材料等眾多領域應用廣泛。相比于石墨烯的零能帶隙，類石墨烯二硫化鉬存在可調控的能帶隙，在光電器件領域擁有更光明的前景；相比于硅材料的三維體相結構，類石墨烯二硫化鉬具有納米尺度的二維層狀結構，可被用來制造半導體或規格更小、能效更高的電子芯片，將在下一代的納米電子設備等領域得到廣泛應用。

實驗證明二硫化鉬具有電催化析氫反應的能力，在二硫化鉬的邊緣有許多析氫反應的活性點位(Science.2007,317(5834):100-102)。根據這一實驗證據，結合二硫化鉬本身的半導體特性和光吸收特性，可以推測二硫化鉬可以作為光催化劑用于光催化產氧反應。但是由于二硫化鉬本身屬于窄帶半導體，這就注定了其氧化能力不是很強，單獨用于光催化劑時其催化活性可能會因此受到限制和影響。研究表明二硫化鉬沉積在CdS表面合成了高效的可見光產氫光催化劑，其最高光催化產氧活性是CdS的36倍(Journal of the American Chemical Society.2008,130(23):7176-7177)。這證明了二硫化鉬是很好的光催化產氫反應的助催化劑，并為二硫化鉬用于光催化產氫開辟出了一條新路。同時，二硫化鉬的可調控帶隙使其在電極材料及儲能領域擁有潛力，也因此受到研究人員的廣泛關注而成為近幾年的研究熱點。

目前，對于類石墨烯二硫化鉬可以采用的制備方法主要有：微機械力剝離法、鋰離子插層法、液相超聲法等“自上而下”的剝離法以及高溫熱分解、氣相沉積、水熱法等“自下而上”的合成法。機械剝離法屬于一種相對比較成熟的二維層狀材料制備方法，通過特制的粘性膠帶克服二硫化鉬分子間范德華力的作用實現剝離，最終得到減薄至少層甚至單層的方法；雖然機械剝離法簡單易行，實現了類石墨烯二硫化鉬高結晶度的單原子層厚度的剝離，但較差的可重復性導致其很難滿足大規模制備的需求。鋰離子插層法是隨后發展起來的一種方法，通過添加諸如正丁基鋰的插層劑，劇烈反應后增大二硫化鉬層間距離以減小范德華力作用，然后超聲處理，以得到少層至單層的類石墨烯二硫化鉬；其優勢在于所得類石墨烯二硫化鉬質量教好且剝離程度較高；目前已經發展出多種條件下的鋰離子插層方法，例如溶劑Li插層法、無溶劑Li插層剝離法、電化學Li插入法和水熱輔助Li插層法等。超聲法通常是將原始二硫化鉬粉末加在某類特定的有機溶劑甚至是水中，然后依靠超聲波震蕩的作用實現二硫化鉬層之間的剝離；超聲法操作簡便，易于實現大量制備的要求，但剝離時間過長且剝離效率不高成為了其使用時的制約。

水熱法及熱溶劑法是在一定密閉反應容器中，以水或特定溶劑為介質，在加熱作用下完成合成與制備的一種方法。這類方法的優勢在于反應溫度不高且過程易于控制；通過水熱法或者熱溶劑法，人們常常可以制備出特殊形貌的二維材料。化學氣相沉積(CVD)法其原理是在高溫下實現Mo和S的固態前驅體的熱分解，將所釋放出的Mo和S原子沉積在選定基底上，從而生長成二維薄膜的方法。CVD法經檢驗被證明有利于制備大表面積、厚度可控且具備優異電子性能的類石墨烯二硫化，是一種常見的“自下而上”的制備方法。

申請專利號為201410027158.8的中國專利公開了一種類石墨烯二硫化鉬的制備方法，其具體步驟為：1)將硫粉加熱為硫蒸氣；2)利用載氣將硫蒸氣吹入置有襯底和三氧化鉬粉末的反應腔；3)將反應腔溫度加熱到100-600℃保溫10-30min，然后將反應腔溫度加熱到650-900℃加熱5-60min，最后在襯底上會形成單層二硫化鉬。

申請專利號為201410512418.0的中國專利公開了一種超聲輔助化學插層制備二硫化鉬的方法，其具體步驟包括：1)將二硫化鉬粉末和正丁基鋰在高純氬氣的保護下，在室溫超生反應0.3-3h；2)除去未反應的正丁基鋰，得到鋰插層二硫化鉬粉末，加入預先除氧的超純水，在超聲條件下反應0.5-2h，剝離得到二硫化鉬納米片的粗產物；3)量取一定量的乙醇，加入反應所得二硫化鉬納米片在10000-26000rmp轉速下離心5-20min，收集離心管底部產物；4)量取一定量的超純水，與所得二硫化鉬納米片配成懸浮液，在2000-8000rmp轉速下離心10-40min，棄去沉淀，將上層產物在10000-26000rmp條件下離心10-100min，棄去上層清液，保留地不分離產物，將產物分散到一定量超純水中，重復以上離心純化步驟，得到最終產物。

以上公開的方法雖然采用化學合成或物理加化學方法制得了類石墨烯二硫化鉬，但這些制備方法大多流程多、對設備要求高且操作復雜，有的對溫度等條件要求較高，耗能較大。因此，探索一種流程簡單且能耗較低的類石墨烯二硫化鉬的簡易制備方法十分必要。

技術實現要素：

基于現有技術中存在的問題，本發明提出了一種蛋白類物質還原制備類石墨烯二硫化鉬的方法，獲得具有納米尺度、性能優越的類石墨烯二硫化鉬，解決了現有的類石墨烯二硫化鉬制備流程復雜，存在污染等制備過程中的技術問題。

為了解決上述技術問題，本申請采用如下技術方案予以實現：

一種蛋白類物質還原制備類石墨烯二硫化鉬的方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，將二硫化鉬粉末加入到插層溶液中進行插層反應，反應完成后過濾、烘干，得到插層二硫化鉬粉末；

所述的插層溶液為氯酸鉀、硝酸鈉、濃硫酸和雙氧水組成的混合溶液；

所述的二硫化鉬粉末與氯酸鉀、硝酸鈉、質量濃度98％的濃硫酸和質量濃度30％的雙氧水之間的配比關系為1g：(1～4)g：(0.5～2)g：(9～40)mL：(4～20)mL；

步驟二，將步驟一制得的插層二硫化鉬粉末與蛋白類物質和水混合并攪拌均勻，干燥、研磨，得到前驅體粉末；

所述的插層二硫化鉬粉末與蛋白類物質和水之間的配比關系為2g：(0.25～1.25)g：(5～30)g；

步驟三，前驅體粉末在保護氣體下進行還原反應，反應完全后冷卻，取出反應產物，研磨后即得到類石墨烯二硫化鉬。

本發明還具有如下區別技術特征：

具體的，所述的蛋白類物質為絡氨酸、色氨酸、苯丙氨酸或蘇氨酸。

優選的，所述的二硫化鉬粉末與氯酸鉀、硝酸鈉、質量濃度98％的濃硫酸和質量濃度30％的雙氧水之間的配比關系為1g：2g：1g：23mL：7mL。

優選的，所述的插層二硫化鉬粉末與蛋白類物質和水之間的配比關系為2g：0.5g：15g。

具體的，步驟一中，所述的插層反應的過程為：將二硫化鉬粉末加入混合溶液中，加熱至10～30℃反應1～3h，然后在30～70℃并攪拌20～50min，75～100℃下攪拌反應10～30min，然后抽濾、干燥，得到插層二硫化鉬粉末。

具體的，步驟二中，所述的插層二硫化鉬粉末、蛋白類物質和水混合攪拌均勻后，在干燥箱中的50～100℃溫度下經過6～24h干燥，研磨，得到前驅體粉末。

具體的，步驟三中，所述的還原反應的過程為：將步驟二中所得的前驅體粉末裝入燒舟，放入管式爐中，持續通入保護氣氛，保溫反應15～60min，隨爐冷卻至室溫后取出還原產物，即得到類石墨烯二硫化鉬；

所述的蛋白類物質為絡氨酸時，還原反應的溫度為280～400℃；所述的蛋白類物質為色氨酸時，還原反應的溫度為240～320℃；所述的蛋白類物質為苯丙氨酸時，還原反應的溫度為250～320℃；所述的蛋白類物質為蘇氨酸時，還原反應的溫度為200～300℃。

優選的，所述的保護氣氛為氮氣或氬氣。

本發明與現有技術相比，有益的技術效果是：

(Ⅰ)本發明利用蛋白類有機碳源與二硫化鉬混合形成前驅體，使得有機碳源插入二硫化鉬粉末層間增大其層間距離，減弱二硫化鉬層間范德華力作用，結合蛋白類有機碳源加熱碳化促使實現二硫化鉬的還原與剝離。

(Ⅱ)本發明制備類石墨烯二硫化鉬，操作簡單，不需要復雜而繁瑣的制備裝置，也不需要添加分散劑，制備效率高，產量大，環保且適合工業化生產。

附圖說明

圖1是實施例1中的類石墨烯二硫化鉬的Raman圖譜。

圖2是實施例1中的類石墨烯二硫化鉬的SEM圖。

圖3是對比例1中的二硫化鉬的Raman圖譜。

圖4是對比例1中的二硫化鉬的SEM圖。

圖5是對比例3中的二硫化鉬的Raman圖譜。

圖6是對比例3中的二硫化鉬的SEM圖。

以下結合實施例對本發明的具體內容作進一步詳細地說明。

具體實施方式

需要說明的是本發明中所述的類石墨烯二硫化鉬為少層結構的二硫化鉬，所述的少層結構為1～5層的結構。

遵從上述技術方案，以下給出本發明的具體實施例，需要說明的是本發明并不局限于以下具體實施例，凡在本申請技術方案基礎上做的等同變換均落入本發明的保護范圍。下面結合實施例對本發明做進一步詳細說明。

實施例1：

本實施例給出一種蛋白類物質還原制備類石墨烯二硫化鉬的方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，將二硫化鉬粉末研磨至200目過篩，取10g篩下物二硫化鉬粉末加入到插層溶液中，插層溶液的組成為氯酸鉀為20g、硝酸鈉為10g、質量濃度98％的濃硫酸為230mL和質量濃度30％的雙氧水為70mL；

水浴加熱至15℃反應2h，然后在30℃并攪拌30min，進行插層反應，隨后加熱至75℃攪拌反應30min，將反應后所得溶液過濾并將濾餅烘干，研磨至200目過篩，得到插層二硫化鉬粉末。

步驟二，取0.5g絡氨酸加入15g去離子水中，待絡氨酸攪拌均勻后加入2.0g插層二硫化鉬粉末，攪拌均勻，在干燥箱中的60℃溫度下經過8h干燥，研磨至200目過篩，得到前驅體粉末。

步驟三，將前驅體粉末裝入燒舟放在管式爐中，通入氬氣，升溫至330℃，反應30min后隨爐冷卻至室溫后取出產物進行研磨，即得到類石墨烯二硫化鉬。

本實施例制備的類石墨烯二硫化鉬的Raman圖譜如圖1所示，高分辨率SEM圖如圖2所示。

圖1中Raman圖譜中E_2g¹與A_g¹值分別為382.2和405.1，位移差為22.9，參照拉曼譜差值與二硫化鉬層數之間關系的相關文章(Li H,Zhang Q,Yap C C R,et al.From Bulk to Monolayer MoS₂:Evolution of Raman Scattering[J].Advanced Functional Materials,2012,22(7):1385-1390.)可知，位移差小于25，該產物的層數為1～5層，屬于少層結構二硫化鉬，即表明本實施例所制備樣品為類石墨烯二硫化鉬。圖2中高分辨率SEM圖顯示為少層的類石墨烯二硫化鉬。綜合附圖可以得出本實施例所制備的樣品為類石墨烯二硫化鉬。

實施例2：

本實施例給出一種蛋白類物質還原制備類石墨烯二硫化鉬的方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，將二硫化鉬粉末研磨至200目過篩，取10g篩下物二硫化鉬粉末加入到插層溶液中，插層溶液的組成為氯酸鉀為40g、硝酸鈉為5g、質量濃度98％的濃硫酸為300mL和質量濃度30％的雙氧水為60mL。

水浴加熱至10℃反應2h，然后在10℃并攪拌30min，進行插層反應，隨后加熱至95℃攪拌反應25min，將反應后所得溶液過濾并將濾餅烘干，研磨至200目過篩，得到插層二硫化鉬粉末。

步驟二，取1.1g絡氨酸加入12.5g去離子水中，待絡氨酸攪拌均勻后加入2.0g插層二硫化鉬粉末，攪拌均勻，在干燥箱中的70℃溫度下經過7.5h干燥，研磨至200目過篩，得到前驅體粉末。

步驟三，將前驅體粉末裝入燒舟放在管式爐中，通入氬氣，升溫至300℃，反應40min后隨爐冷卻至室溫后取出產物進行研磨，即得到類石墨烯二硫化鉬。

本實施例所得產物類石墨烯二硫化鉬的表征結果與實施例1基本相同。

實施例3：

本實施例給出一種蛋白類物質還原制備類石墨烯二硫化鉬的方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，將二硫化鉬粉末研磨至200目過篩，取10g篩下物二硫化鉬粉末加入到插層溶液中，插層溶液的組成為氯酸鉀為10g、硝酸鈉為8g、質量濃度98％的濃硫酸為400mL和質量濃度30％的雙氧水為45mL。

水浴加熱至30℃反應1h，然后在45℃并攪拌50min，進行插層反應，隨后加熱至98℃攪拌反應15min，將反應后所得溶液過濾并將濾餅烘干，研磨至200目過篩，得到插層二硫化鉬粉末。

步驟二，取1.1g絡氨酸加入25g去離子水中，待絡氨酸攪拌均勻后加入2.0g插層二硫化鉬粉末，攪拌均勻，在干燥箱中的50℃溫度下經過8h干燥，研磨至200目過篩，得到前驅體粉末。

步驟三，將前驅體粉末裝入燒舟放在管式爐中，通入氬氣，升溫至400℃，反應20min后隨爐冷卻至室溫后取出產物進行研磨，即得到類石墨烯二硫化鉬。

本實施例所得產物類石墨烯二硫化鉬的表征結果與實施例1基本相同。

實施例4：

本實施例給出一種蛋白類物質還原制備類石墨烯二硫化鉬的方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，將二硫化鉬粉末研磨至200目過篩，取10g篩下物二硫化鉬粉末加入到插層溶液中，插層溶液的組成為氯酸鉀為15g、硝酸鈉為20g、質量濃度98％的濃硫酸為210mL和質量濃度30％的雙氧水為100mL。

水浴加熱至12℃反應2.5h，然后在35℃并攪拌20min，進行插層反應，隨后加熱至80℃攪拌反應30min，將反應后所得溶液過濾并將濾餅烘干，研磨至200目過篩，得到插層二硫化鉬粉末。

步驟二，取0.9g絡氨酸加入5g去離子水中，待絡氨酸攪拌均勻后加入2.0g插層二硫化鉬粉末，攪拌均勻，在干燥箱中的90℃溫度下經過7h干燥，研磨至200目過篩，得到前驅體粉末。

步驟三，將前驅體粉末裝入燒舟放在管式爐中，通入氮氣，升溫至280℃，反應45min后隨爐冷卻至室溫后取出產物進行研磨，即得到類石墨烯二硫化鉬。

本實施例所得產物類石墨烯二硫化鉬的表征結果與實施例1基本相同。

實施例5：

本實施例給出一種蛋白類物質還原制備類石墨烯二硫化鉬的方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，將二硫化鉬粉末研磨至200目過篩，取10g篩下物二硫化鉬粉末加入到插層溶液中，插層溶液的組成為氯酸鉀為35g、硝酸鈉為18g、質量濃度98％的濃硫酸為90mL和質量濃度30％的雙氧水為150mL。

水浴加熱至25℃反應3h，然后在50℃并攪拌20min，進行插層反應，隨后加熱至100℃攪拌反應10min，將反應后所得溶液過濾并將濾餅烘干，研磨至200目過篩，得到插層二硫化鉬粉末。

步驟二，取1g色氨酸加入28g去離子水中，待色氨酸攪拌均勻后加入2.0g插層二硫化鉬粉末，攪拌均勻，在干燥箱中的100℃溫度下經過18h干燥，研磨至200目過篩，得到前驅體粉末。

步驟三，將前驅體粉末裝入燒舟放在管式爐中，通入氬氣，升溫至240℃，反應40min后隨爐冷卻至室溫后取出產物進行研磨，即得到類石墨烯二硫化鉬。

本實施例所得產物類石墨烯二硫化鉬的表征結果與實施例1基本相同。

實施例6：

本實施例給出一種蛋白類物質還原制備類石墨烯二硫化鉬的方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，將二硫化鉬粉末研磨至200目過篩，取10g篩下物二硫化鉬粉末加入到插層溶液中，插層溶液的組成為氯酸鉀為25g、硝酸鈉為15g、質量濃度98％的濃硫酸為150mL和質量濃度30％的雙氧水為120mL。

水浴加熱至18℃反應2.5h，然后在32℃并攪拌25min，進行插層反應，隨后加熱至78℃攪拌反應20min，將反應后所得溶液過濾并將濾餅烘干，研磨至200目過篩，得到插層二硫化鉬粉末。

步驟二，取1.1g色氨酸加入29g去離子水中，待色氨酸攪拌均勻后加入2.0g插層二硫化鉬粉末，攪拌均勻，在干燥箱中的80℃溫度下經過24h干燥，研磨至200目過篩，得到前驅體粉末。

步驟三，將前驅體粉末裝入燒舟放在管式爐中，通入氬氣，升溫至320℃，反應15min后隨爐冷卻至室溫后取出產物進行研磨，即得到類石墨烯二硫化鉬。

本實施例所得產物類石墨烯二硫化鉬的表征結果與實施例1基本相同。

實施例7：

本實施例給出一種蛋白類物質還原制備類石墨烯二硫化鉬的方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，將二硫化鉬粉末研磨至200目過篩，取10g篩下物二硫化鉬粉末加入到插層溶液中，插層溶液的組成為氯酸鉀為30g、硝酸鈉為12g、質量濃度98％的濃硫酸為255mL和質量濃度30％的雙氧水為65mL。

水浴加熱至20℃反應1.5h，然后在42℃并攪拌45min，進行插層反應，隨后加熱至88℃攪拌反應12min，將反應后所得溶液過濾并將濾餅烘干，研磨至200目過篩，得到插層二硫化鉬粉末。

步驟二，取0.65g色氨酸加入20g去離子水中，待色氨酸攪拌均勻后加入2.0g插層二硫化鉬粉末，攪拌均勻，在干燥箱中的75℃溫度下經過20h干燥，研磨至200目過篩，得到前驅體粉末。

步驟三，將前驅體粉末裝入燒舟放在管式爐中，通入氬氣，升溫至280℃，反應30min后隨爐冷卻至室溫后取出產物進行研磨，即得到類石墨烯二硫化鉬。

本實施例所得產物類石墨烯二硫化鉬的表征結果與實施例1基本相同。

實施例8：

本實施例給出一種蛋白類物質還原制備類石墨烯二硫化鉬的方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，將二硫化鉬粉末研磨至200目過篩，取10g篩下物二硫化鉬粉末加入到插層溶液中，插層溶液的組成為氯酸鉀為20g、硝酸鈉為10g、質量濃度98％的濃硫酸為225mL和質量濃度30％的雙氧水為75mL。

水浴加熱至15℃反應2.5h，然后在35℃并攪拌20min，進行插層反應，隨后加熱至83℃攪拌反應18min，將反應后所得溶液過濾并將濾餅烘干，研磨至200目過篩，得到插層二硫化鉬粉末。

步驟二，取0.45g色氨酸加入16g去離子水中，待色氨酸攪拌均勻后加入2.0g插層二硫化鉬粉末，攪拌均勻，在干燥箱中的80℃溫度下經過16h干燥，研磨至200目過篩，得到前驅體粉末。

步驟三，將前驅體粉末裝入燒舟放在管式爐中，通入氮氣，升溫至300℃，反應40min后隨爐冷卻至室溫后取出產物進行研磨，即得到類石墨烯二硫化鉬。

本實施例所得產物類石墨烯二硫化鉬的表征結果與實施例1基本相同。

實施例9：

本實施例給出一種蛋白類物質還原制備類石墨烯二硫化鉬的方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，將二硫化鉬粉末研磨至200目過篩，取10g篩下物二硫化鉬粉末加入到插層溶液中，插層溶液的組成為氯酸鉀為40g、硝酸鈉為5g、質量濃度98％的濃硫酸為300mL和質量濃度30％的雙氧水為60mL。

水浴加熱至12℃反應2h，然后在38℃并攪拌25min，進行插層反應，隨后加熱至86℃攪拌反應11min，將反應后所得溶液過濾并將濾餅烘干，研磨至200目過篩，得到插層二硫化鉬粉末。

步驟二，取0.95g苯丙氨酸加入26g去離子水中，待苯丙氨酸攪拌均勻后加入2.0g插層二硫化鉬粉末，攪拌均勻，在干燥箱中的85℃溫度下經過13h干燥，研磨至200目過篩，得到前驅體粉末。

步驟三，將前驅體粉末裝入燒舟放在管式爐中，通入氬氣，升溫至320℃，反應25min后隨爐冷卻至室溫后取出產物進行研磨，即得到類石墨烯二硫化鉬。

本實施例所得產物類石墨烯二硫化鉬的表征結果與實施例1基本相同。

實施例10：

本實施例給出一種蛋白類物質還原制備類石墨烯二硫化鉬的方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，將二硫化鉬粉末研磨至200目過篩，取10g篩下物二硫化鉬粉末加入到插層溶液中，插層溶液的組成為氯酸鉀為10g、硝酸鈉為8g、質量濃度98％的濃硫酸為400mL和質量濃度30％的雙氧水為45mL。

水浴加熱至25℃反應1.5h，然后在70℃并攪拌30min，進行插層反應，隨后加熱至90℃攪拌反應22min，將反應后所得溶液過濾并將濾餅烘干，研磨至200目過篩，得到插層二硫化鉬粉末。

步驟二，取0.9g苯丙氨酸加入5g去離子水中，待苯丙氨酸攪拌均勻后加入2.0g插層二硫化鉬粉末，攪拌均勻，在干燥箱中的55℃溫度下經過10h干燥，研磨至200目過篩，得到前驅體粉末。

步驟三，將前驅體粉末裝入燒舟放在管式爐中，通入氬氣，升溫至250℃，反應60min后隨爐冷卻至室溫后取出產物進行研磨，即得到類石墨烯二硫化鉬。

本實施例所得產物類石墨烯二硫化鉬的表征結果與實施例1基本相同。

實施例11：

本實施例給出一種蛋白類物質還原制備類石墨烯二硫化鉬的方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，將二硫化鉬粉末研磨至200目過篩，取10g篩下物二硫化鉬粉末加入到插層溶液中，插層溶液的組成為氯酸鉀為15g、硝酸鈉為20g、質量濃度98％的濃硫酸為200mL和質量濃度30％的雙氧水為100mL。

水浴加熱至20℃反應2h，然后在60℃并攪拌36min，進行插層反應，隨后加熱至96℃攪拌反應10min，將反應后所得溶液過濾并將濾餅烘干，研磨至200目過篩，得到插層二硫化鉬粉末。

步驟二，取1g苯丙氨酸加入30g去離子水中，待苯丙氨酸攪拌均勻后加入2.0g插層二硫化鉬粉末，攪拌均勻，在干燥箱中的75℃溫度下經過9h干燥，研磨至200目過篩，得到前驅體粉末。

步驟三，將前驅體粉末裝入燒舟放在管式爐中，通入氬氣，升溫至280℃，反應40min后隨爐冷卻至室溫后取出產物進行研磨，即得到類石墨烯二硫化鉬。

本實施例所得產物類石墨烯二硫化鉬的表征結果與實施例1基本相同。

實施例12：

本實施例給出一種蛋白類物質還原制備類石墨烯二硫化鉬的方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，將二硫化鉬粉末研磨至200目過篩，取10g篩下物二硫化鉬粉末加入到插層溶液中，插層溶液的組成為氯酸鉀為35g、硝酸鈉為18g、質量濃度98％的濃硫酸為90mL和質量濃度30％的雙氧水為150mL。

水浴加熱至10℃反應2.5h，然后在52℃并攪拌42min，進行插層反應，隨后加熱至100℃攪拌反應10min，將反應后所得溶液過濾并將濾餅烘干，研磨至200目過篩，得到插層二硫化鉬粉末。

步驟二，取0.25g苯丙氨酸加入27g去離子水中，待苯丙氨酸攪拌均勻后加入2.0g插層二硫化鉬粉末，攪拌均勻，在干燥箱中的60℃溫度下經過8h干燥，研磨至200目過篩，得到前驅體粉末。

步驟三，將前驅體粉末裝入燒舟放在管式爐中，通入氮氣，升溫至300℃，反應35min后隨爐冷卻至室溫后取出產物進行研磨，即得到類石墨烯二硫化鉬。

本實施例所得產物類石墨烯二硫化鉬的表征結果與實施例1基本相同。

實施例13：

本實施例給出一種蛋白類物質還原制備類石墨烯二硫化鉬的方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，與實施例1的步驟一相同。

步驟二，取1.2g蘇氨酸加入21g去離子水中，待蘇氨酸攪拌均勻后加入2.0g插層二硫化鉬粉末，攪拌均勻，在干燥箱中的75℃溫度下經過18h干燥，研磨至200目過篩，得到前驅體粉末。

步驟三，將前驅體粉末裝入燒舟放在管式爐中，通入氬氣，升溫至300℃，反應20min后隨爐冷卻至室溫后取出產物進行研磨，即得到類石墨烯二硫化鉬。

本實施例所得產物類石墨烯二硫化鉬的表征結果與實施例1基本相同。

實施例14：

本實施例給出一種蛋白類物質還原制備類石墨烯二硫化鉬的方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，與實施例1的步驟一相同。

步驟二，取0.27g蘇氨酸加入6.5g去離子水中，待蘇氨酸攪拌均勻后加入2.0g插層二硫化鉬粉末，攪拌均勻，在干燥箱中的60℃溫度下經過24h干燥，研磨至200目過篩，得到前驅體粉末。

步驟三，將前驅體粉末裝入燒舟放在管式爐中，通入氬氣，升溫至200℃，反應60min后隨爐冷卻至室溫后取出產物進行研磨，即得到類石墨烯二硫化鉬。

本實施例所得產物類石墨烯二硫化鉬的表征結果與實施例1基本相同。

實施例15：

本實施例給出一種蛋白類物質還原制備類石墨烯二硫化鉬的方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，與實施例1的步驟一相同。

步驟二，取0.6g蘇氨酸加入21g去離子水中，待蘇氨酸攪拌均勻后加入2.0g插層二硫化鉬粉末，攪拌均勻，在干燥箱中的80℃溫度下經過9h干燥，研磨至200目過篩，得到前驅體粉末。

步驟三，將前驅體粉末裝入燒舟放在管式爐中，通入氬氣，升溫至250℃，反應35min后隨爐冷卻至室溫后取出產物進行研磨，即得到類石墨烯二硫化鉬。

本實施例所得產物類石墨烯二硫化鉬的表征結果與實施例1基本相同。

實施例16：

本實施例給出一種蛋白類物質還原制備類石墨烯二硫化鉬的方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，與實施例1的步驟一相同。

步驟二，取1.25g蘇氨酸加入23g去離子水中，待蘇氨酸攪拌均勻后加入2.0g插層二硫化鉬粉末，攪拌均勻，在干燥箱中的80℃溫度下經過9h干燥，研磨至200目過篩，得到前驅體粉末。

步驟三，將前驅體粉末裝入燒舟放在管式爐中，通入氬氣，升溫至280℃，反應25min后隨爐冷卻至室溫后取出產物進行研磨，即得到類石墨烯二硫化鉬。

本實施例所得產物類石墨烯二硫化鉬的表征結果與實施例1基本相同。

對比例1：

本對比例給出一種制備二硫化鉬的方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，將二硫化鉬粉末研磨至200目過篩，取10g篩下物二硫化鉬粉末，將其加入質量濃度為10％、含有100g聚苯硫醚的乙醇溶液中，水浴加熱至30℃并攪拌12h，得到混合液。在上述混合液中加入5gKMnO₄粉末，水浴加熱至50℃并攪拌18h，過濾并將濾餅烘干，研磨至200目過篩，得到插層二硫化鉬粉末。

步驟二，與實施例1的步驟二相同。

步驟三，與實施例1的步驟三相同。

對本對比例制得的二硫化鉬進行了Raman光譜分析以及SEM分析。Raman圖譜如圖3所示，高分辨率SEM圖如圖4所示。圖3中其特征峰E_2g¹與A_g¹值分別為375.3和402.5，位移差為27.2，位移差大于25.屬于塊狀結構二硫化鉬。圖4中二硫化鉬的形態表明此產物二硫化鉬塊體堆積，呈現多層結構，不屬于少層二硫化鉬。

對比例2：

本對比例給出一種制備二硫化鉬的方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，與實施例1的步驟一中其它的過程相同，區別僅僅在于：插層溶液的組成為高錳酸鉀20g、硝酸鈉為10g、質量濃度98％的濃硫酸為230mL。

步驟二，與實施例1的步驟二相同。

步驟三，與實施例1的步驟三相同。

本對比例制得的二硫化鉬與對比例1一樣出現二硫化鉬塊體堆積，不屬于類石墨烯二硫化鉬。

對比例3：

本對比例給出一種制備二硫化鉬的方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，與實施例1的步驟一相同。

步驟二，與實施例1的步驟二相同。

步驟三，將前驅體粉末裝入燒舟放在管式爐中，通入氬氣，升溫至200℃，反應30min后隨爐冷卻至室溫后取出產物進行研磨，即得到類石墨烯二硫化鉬。

對本對比例制得的二硫化鉬進行Raman光譜分析以及SEM分析。Raman光譜如圖5所示，其E_2g¹與A_g¹值分別為374.5和401.9，位移差為27.4，位移差大于25，屬于塊狀結構二硫化鉬。SEM圖像如圖6所示，說明此產物二硫化鉬塊體堆積，呈現多層結構，不屬于類石墨烯二硫化鉬。

對比例4：

本對比例給出一種制備二硫化鉬的方法，該方法包括以下步驟：

步驟一，與實施例1的步驟一相同。

步驟二，與實施例1的步驟二相同。

步驟三，將前驅體粉末裝入燒舟放在管式爐中，通入氬氣，升溫至400℃，反應70min后隨爐冷卻至室溫后取出產物進行研磨，即得到類石墨烯二硫化鉬。

對本對比例制得的二硫化鉬與對比例3一樣出現二硫化鉬塊體堆積，不屬于類石墨烯二硫化鉬。