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MoS_2和TiS_2纳米管的制备、表征及储氢研究
引言：
随着能源需求的增长和环境污染的加剧，研究和开发高效、环保、可再生能源已成为现代科技的主要方向。氢气作为一种全球通用的清洁能源，具有高能量密度、零排放和可持续性等诸多优点，被认为是未来能源的主流。但是，氢气在常温常压下的气态状态下储存密度低，需要在高压、低温下才能保持较高的储存密度，这导致了维护和运输成本的增加。因此，开发高效的储氢材料是储氢技术研究的核心问题之一。
近年来，纳米材料的研究发展为研究高效储氢材料提供了新的方向。纳米材料的小尺寸和大比表面积使其具有特殊的物理和化学性质，例如催化活性的提高和氢原子的吸附能力的增强，使得纳米材料成为高效储氢材料的有力竞争者。目前，二维纳米材料(MoS2,TiS2等)作为储氢材料受到了越来越多的关注。
本文主要针对MoS2和TiS2纳米管的制备、表征及储氢研究进行综述。
第一部分：MoS2纳米管的制备、表征和储氢研究
制备方法：
目前，制备MoS2纳米管的方法主要包括溶剂热法、气相沉积法和模板法等。溶剂热法是一种简单易于操作的方法，适用于大规模制备。阿玛尼等人制备了MoS2纳米管，可以通过调节不同的溶剂和温度来控制纳米管的尺寸及形貌。气相沉积法则更适用于薄膜或单层MoS2的制备。因为MoS2纳米管具有狭窄的管道直径和可自组装性，模板法可以通过控制孔径大小和模板表面的结构来制备不同形态的纳米管。
表征方法：
扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和拉曼光谱等技术常用于MoS2纳米管的表征。SEM和TEM可以观察到纳米管的形貌和表面性质，XRD可以确定样品的晶体结构和晶相，拉曼光谱可用于研究纳米管的结构、晶体品质和相变。
储氢研究：
MoS2纳米管具有大比表面积和高氢吸附能力，是一种很有希望的储氢材料。Obraztsova等人通过密度泛函理论(DFT)计算发现，MoS2纳米管的H2分子吸附能力非常高，从而可以用来作为储氢材料。此外，环境温度下的MoS2纳米管（~300K）能够吸附0.9wt.%的氢。
第二部分：TiS2纳米管的制备、表征和储氢研究
制备方法：
TiS2纳米管以及薄膜的制备方法与MoS2纳米管相似，其中最常用的方法是模板法和水热法。宋永科等人通过模板法可以实现同时制备TiS2纳米管和微米管。此外，TiS2薄膜可通过物理气相沉积法和化学气相沉积法等制备，其中物理气相沉积法适用于制备大片TiS2薄膜。
表征方法：
TEM和XRD也是常用的表征方法。XRD可以用于确认样品的相和结构，TEM可以用于观察样品的形貌、尺寸和晶格结构。拉曼光谱也适用于TiS2的表征，特别是它的晶格振动模式，特征峰的出现与变化可以揭示材料的结构和电子性质。
储氢研究：
TiS2纳米管和薄膜也被证明是一种具有潜力的储氢材料。广泽等人使用分子动力学方法模拟了TiS2纳米管中氢分子的吸附行为，结果显示TiS2纳米管可以吸附大量的氢气。另外，Dhanushkodi等人发现TiS2制成的电极可以实现电催化水裂解，同时产生氢气和氧气，这也说明了TiS2在储存氢气方面的潜力。
结论：
本文分别综述了MoS2和TiS2纳米管的制备、表征和储氢研究。虽然纳米管本身在储氢材料领域具有良好的前景，但实际应用还需要大量的研究和探索。在未来的研究中，更加严格和详细的实验和理论分析有助于更好地了解和开发纳米管的性能，并推动其在储氢领域的应用。