由于MoS2層在合成過程中存在嚴重的堆疊傾向，利用簡單的方法大規模制備豐富的單層MoS2仍然是一個挑戰。通過靜電紡絲工藝、隨后以聚乙烯吡咯烷酮（或聚丙烯腈）為碳源進行碳化制備了嵌入二硫化鉬（MoS2）納米片的碳納米纖維（CNF）。實驗結果表明，以聚乙烯吡咯烷酮為碳前驅體，合成了含均勻分散單層MoS2納米片的納米復合纖維。X射線光電子能譜和密度泛函理論計算結果表明，Mo和N@O原子之間的強相互作用抑制了MoS2納米片的堆疊，實現了單層MoS2納米片在納米復合纖維中的超分散。此外，還研究了合成的MoS2/CNF納米纖維對水中Hg2+的去除性能。吸附實驗表明，MoS2/CNF納米纖維中的單層MoS2納米片可以為Hg2+的結合和去除提供更多的吸附位點，對水中Hg2+的去除效率很高，吸附量為553.8mg/g。而且，MoS2/CNF納米纖維對Hg2+的吸附能力在10次循環后仍保持在95%以上。
圖1.MoS2/CNF1納米纖維（A-C）和MoS2/CNF2納米纖維（D-F）的TEM、HRTEM和相應的元素映射（C、Mo和S）。此圖中未定義的標度為200nm。
圖2.（A）所制備MoS2/CNF納米纖維的XRD和（B）拉曼光譜。
圖3.MoS2/CNF1（A-C）和MoS2/CNF2（D-F）納米纖維的XPS光譜。
圖4.（A）碳化期間復合納米纖維中MoS2層的分布示意圖。（B）硫化鉬簇/N摻雜石墨烯中Mo4d和N2p態的PDOS，以及（C）硫化鉬簇/N@O摻雜石墨烯中Mo4d、N2p和O2p態的PDOS。
圖5.（A）合成的MoS2/CNF納米纖維和CNFs在不同吸附時間下對Hg2+的吸附能力（條件：Hg2+初始濃度為100mg/L，200mL Hg（NO3）2溶液中的吸附劑用量為20mg，pH=1.5，303K，振蕩器轉速為200rpm）。（B）合成的MoS2/CNF納米纖維在10次循環后的吸附容量值（循環條件：12M HCl溶液，在室溫下于振蕩器內以200rpm的轉速處理10h）。
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