WSe2的制备及其性能的研究
摘 要：作为典型的过渡金属二硫化物化合物，WSe2由于其在电子和光电器件中具有潜在应用，从而引起了广泛的关注。到目前为止，制备纳米WSe2的方法有很多，已公开报道的纳米材料的制备方法有化学气相沉积法、脉冲电子沉积法、固相合成法、高温热解-还原法、和水热法等。WSe2在可见光条件下比传统的TiO2反应活性高，主要是因为WSe2带隙小，对400 nm波长的太阳光具有很强的吸收能力，对可见光很稳定。但WSe2被可见光激发后，光生电子-空穴易复合，没有从本质上解决光量子效率低的问题，再一个就是它回收利用率低。所以WSe2在光催化领域还有很大的潜力，想要提高它在可见光区域的光催化活性，成为以后研究的重点。
关键词：WSe2； 纳米筛； 光催化； 光降解
一、文献综述
纳米结构的层状过渡金属二硫化物（TMDs）作为一类新兴的二维纳米材料，在基础研究和新型工程应用中引起了广泛的关注。WSe2 的结构由硒和钨的三原子层组成，属六方晶体，是一种多功能材料，有着如突出的耐高温性能，优良的润滑性，优异的半导体性和超低的导热性能等特点。作为一种二维半导体，WSe2可用于柔性太阳能电池和发光器件、高温固体润滑、高性能绝缘陶瓷材料和水处理，特别在利用光催化原理在解决废水方面。
WSe2的制备
二维过渡金属二硫化物（TMDs）半导体WSe2，由于其电子特性和1.35 eV的较小带隙，可作为可见光区域下用于水处理的潜在光催化剂。然而，纯WSe2的光催化活性受其光吸收效率低，吸附容量低和光电子空穴对重组率高的限制，不能直接用作光催化剂。大部分科学家认为光催化活性较差的主要原因可能是光生电子-空穴对的强烈复合，这是半导体光催化剂中广泛存在的现象。
到目前为止，制备纳米WSe2的方法有很多，已公开报道的纳米材料的制备方法有化学气相沉积法、脉冲电子沉积法、固相合成法、高温热解-还原法和水热法等。
Bosche等以WCl6/Se(CH2CH3)2为起始原料通过化学气相沉积法在玻璃基底上 500-650 °C条件下制备出WSe2薄膜。该薄膜不含氯污染，在空气中是惰性物质，不溶于一般有机溶剂。但是此方法沉积速率不高，反应条件苛刻，WCl6、Se(CH2CH3)2原料昂贵就限制了WSe2制备成本。[1]
Devadasana以H2WO4和SeO2为原料，经脉冲电子沉积法获得二硒化钨膜。但在这些起始原料中，H2Se、SeO2都是剧毒性物质，所以在生产过程中要特别注意生产的环境。高温热解还原法就是将两种或两种以上物质经高温（1000 °C左右）反应后，在密闭反应器中，再将中间产物经还原气体如氢气等还原后获得最终产物。[2]
B.Yu等通过溶剂热法200 °C以钨酸纳和硒粉为原料在DMF溶剂中用硼氢化钠作为还原剂合成WSe2。它是由许多薄片状组成的花簇，晶格间距为0.67 nm，WSe2能带隙窄，对可见光响应强烈，被用在可见光下光催化罗丹明B溶液，实验结果表明，在350 W氙灯光照下降解30 ml罗丹明B比被TiO2降解的去除率高。[3]
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