第一部分基礎篇
第1章過渡金屬硫屬化物的結構和性質 002
1.1硫屬化物化學 002
1.1.1孤對半導體 002
1.1.2變價電對 004
1.1.3配位鍵 004
1.1.4硫屬元素的sp3雜化 005
1.1.5多中心鍵 005
1.1.6過渡金屬二硫屬化物 007
1.1.7無處不在的硫屬化物 007
1.2過渡金屬化學 008
1.2.1價鍵理論 009
1.2.2晶體場理論 011
1.2.3配位場理論 012
1.2.4能帶結構的計算 013
1.3塊體過渡金屬硫屬化物的結構 014
1.3.1原子結構 014
1.3.2塊體結構多晶型物 014
1.3.3扭曲結構 015
1.3.4電荷密度波 016
1.3.5電子結構 016
1.4單金屬、摻雜和多金屬過渡金屬硫屬化物的結構 017
1.4.1單金屬過渡金屬硫屬化物 017
1.4.2摻雜過渡金屬硫屬化物 020
1.4.3多金屬過渡金屬硫化物 022
1.5二維過渡金屬硫化物的結構 024
1.5.1層狀結構中的幾種物相 024
1.5.2層狀結構中物相的穩(wěn)定性 026
1.5.3層狀結構中物相的轉變 028
1.6非二維過渡金屬硫化物的結構 031
1.6.1d區(qū)元素的硫化物 031
1.6.2ds區(qū)元素的硫化物 032
1.7過渡金屬硫屬化物的物理性質 033
1.7.1電子特性 033
1.7.2熱電性質 035
1.7.3光學性質 038
1.7.4力學性質 039
參考文獻 040

第2章過渡金屬硫化物的基本合成方法047
2.1固相合成法 047
2.1.1高溫固相反應合成硫化物 048
2.1.2中溫固相反應合成硫化物 049
2.1.3低溫固相反應合成硫化物 049
2.2濕化學合成法 050
2.2.1水熱/溶劑熱法 050
2.2.2熱注射法 055
2.2.3自組裝法 060
2.2.4離子交換法 063
2.3外延生長法 067
參考文獻 070

第3章二維過渡金屬硫屬化物075
3.1二維過渡金屬硫屬化物的結構 075
3.1.1二維過渡金屬硫屬化物的晶體結構 075
3.1.2二維過渡金屬硫屬化物的電子結構 076
3.2二維過渡金屬硫屬化物材料的特殊性能 077
3.2.1電子特性 077
3.2.2光學性能 079
3.2.3力學性能 080
3.2.4電磁學性能 080
3.2.5其他性能 081
3.3二維過渡金屬硫屬化物的合成方法 083
3.3.1機械剝離法 083
3.3.2化學剝離法 084
3.3.3化學氣相沉積法 084
3.3.4物理氣相沉積法 086
3.3.5電化學法 088
參考文獻 089

第4章過渡金屬硫化物異質結構的合成094
4.1過渡金屬硫化物/硫化物異質結構的合成 094
4.1.1剝離法 094
4.1.2電化學沉積法 095
4.1.3化學氣相沉積法 098
4.1.4鋰離子插層法 098
4.1.5溶劑熱法 100
4.1.6溶膠-凝膠法 101
4.1.7其他合成方法 102
4.2過渡金屬硫化物/硒（或碲）化物異質結構的合成 103
4.2.1電化學沉積法 103
4.2.2溶劑熱法 104
4.2.3化學氣相沉積法 106
4.2.4機械剝離法 107
4.2.5定向轉移法 108
4.2.6電子束蒸發(fā)法 109
4.3過渡金屬硫化物/氧化物異質結構的合成 110
4.3.1CVD合成法 110
4.3.2水熱/溶劑熱合成法 111
4.3.3電沉積和高溫熱處理及化學浴沉積法 113
4.3.4聲化學合成法 114
4.3.5電化學氧化法 115
4.4過渡金屬硫化物/碳化物異質結構的合成 116
4.4.1過渡金屬硫化物/碳納米管異質結構的合成 116
4.4.2多孔碳材料 120
4.4.3過渡金屬硫化物/石墨烯異質結構的合成 123
4.4.4過渡金屬硫化物/金屬碳化物異質結構的合成 126
4.5過渡金屬硫化物/氮化物異質結構的合成 127
4.5.1過渡金屬硫化物/金屬氮化物異質結構的合成 127
4.5.2過渡金屬硫化物/石墨氮化碳異質結構的合成 129
4.5.3過渡金屬硫化物/氮摻雜碳材料異質結構的合成 131
4.5.4過渡金屬硫化物/六方氮化硼異質結構的合成 134
4.6過渡金屬硫化物/復合材料異質結構的合成 135
4.6.1多層范德華異質結構的合成 136
4.6.2含金屬異質結構的合成 138
4.6.3含碳材料異質結構的合成 141
4.6.4含磷化物異質結構的合成 141
4.6.5含氧化物/氫氧化物異質結構的合成 142
4.6.6多異質結構中硫化物的引入 143
4.6.7基底材料參與反應 144
參考文獻 145


第二部分應用篇
第5章過渡金屬硫化物在電催化領域的應用153
5.1電催化水分解的反應機理 154
5.1.1HER的反應機理 154
5.1.2OER的反應機理 155
5.1.3HER和OER的關鍵參數 156
5.2過渡金屬硫化物在析氫反應中的應用 157
5.2.1二維過渡金屬硫化物在析氫反應中的應用 157
5.2.2一維過渡金屬硫化物在析氫反應中的應用 164
5.3過渡金屬硫化物在析氧反應中的應用 170
5.3.1過渡金屬硫化物作為OER電催化劑的功能化 172
5.3.2利用過渡金屬硫化物的自氧化作用開發(fā)新的活性OER電催化劑 173
5.4應用于HER和OER的雙功能電催化劑 175
5.4.1異質結構工程 176
5.4.2摻雜異構體 177
5.4.3單相過渡金屬硫化物的活化 178
5.4.4稀土提升過渡金屬硫化物電催化性能 179
參考文獻 182

第6章過渡金屬硫屬化物在光催化領域的應用193
6.1概述 193
6.1.1光催化發(fā)展歷史 193
6.1.2光催化研究進展 194
6.2二維過渡金屬硫屬化物 195
6.2.1二維過渡金屬硫屬化物的理化特性 195
6.2.2合成方法 199
6.2.3二維過渡金屬硫屬化物的應用 202
6.2.4對于光催化的理論指導 204
6.3納米纖維過渡金屬硫屬化物 212
6.3.1納米纖維過渡金屬硫屬化物的合成 212
6.3.2獨特的化學和物理性質 215
6.3.3光領域的應用 218
6.4總結與展望 223
參考文獻 225

第7章過渡金屬硫屬化物在電池領域的應用228
7.1離子電池 228
7.1.1離子電池的分類與工作原理 228
7.1.2鋰離子電池 230
7.1.3鈉離子電池 233
7.1.4其他離子電池 236
7.2金屬-空氣電池 238
7.2.1金屬-空氣電池的分類與工作原理 238
7.2.2金屬-空氣電池電極材料的設計 240
7.2.3過渡金屬硫屬化物陰極材料 241
7.3燃料電池 243
7.3.1燃料電池的分類與工作原理 243
7.3.2過渡金屬硫屬化物在質子交換膜燃料電池中的應用 247
7.3.3過渡金屬硫屬化物在堿性燃料電池中的應用 249
7.4太陽能電池 250
7.4.1太陽能電池的分類與工作原理 250
7.4.2鎘基硫屬化物在太陽能電池中的應用 252
7.4.3銅基硫屬化物在太陽能電池中的應用 254
7.4.4鋅基硫化物在太陽能電池中的應用 257
參考文獻 258

第8章過渡金屬硫屬化物的其他應用262
8.1過渡金屬硫屬化物在柔性電子器件中的應用 262
8.1.1概述 262
8.1.2基本原理 264
8.1.3過渡金屬硫屬化物在柔性晶體管中的應用 268
8.1.4過渡金屬硫屬化物在柔性傳感器中的應用 274
8.1.5小結 277
8.2過渡金屬二硫屬化物在生物醫(yī)學中的應用 278
8.2.1概述 278
8.2.2生物醫(yī)學應用的過渡金屬二硫屬化物設計 原則 279
8.2.3過渡金屬二硫屬化物的表面功能化 280
8.2.4過渡金屬二硫屬化物在生物成像中的應用 285
8.2.5過渡金屬二硫屬化物在光熱治療中的應用 288
8.2.6過渡金屬二硫屬化物在生物傳感器中的應用 290
參考文獻 292