一引言碳基材料，如碳球、炭黑、石墨烯、氧化石墨烯（GO）、還原氧化石墨烯（RGO）和碳納米管（CNT）等已被用于各種水凈化技術(shù)，但這些材料合成步驟繁瑣且成本較高。此外，石墨烯、CNT和炭黑等材料的疏水性會降低其凈化效率，親水性GO溶脹后易溶解于水溶液中從而限制其應(yīng)用。MoS2作為一種典型的過渡金屬硫化物（TMD），具有S-Mo-S層狀結(jié)構(gòu)，層間通過范德華力連接，熔點為1185℃，具有熱和力學(xué)穩(wěn)定性，不易被氧化，MoS2的低細(xì)胞毒性避免了MoS2基材料的潛在環(huán)境風(fēng)險。因其帶隙較窄而具有寬譜吸收性能，MoS2基材料已被廣泛制備和研究，應(yīng)用于制氫、超級電容器、傳感器、消毒和光催化等領(lǐng)域。MoS2復(fù)合膜在污水處理方面有優(yōu)異的性能，在水溶液中具有良好的穩(wěn)定性；MoS2復(fù)合材料在吸附重金屬時具有優(yōu)異的吸附性能和循環(huán)穩(wěn)定性。MoS2因其高比表面積、層狀結(jié)構(gòu)以及極好的電化學(xué)穩(wěn)定性，在CDI中被廣泛研究；由于其層狀結(jié)構(gòu)，MoS2易形成類石墨烯的二維（2D）形態(tài)，該形態(tài)提供的較大表面積和2D滲透性通道利于水分子運輸，因此MoS2可用于制備半透膜或用于膜修飾改善商業(yè)半透膜的水凈化性能；基于特殊的結(jié)構(gòu)及優(yōu)異的物理化學(xué)特性，MoS2復(fù)合膜在改善傳統(tǒng)水凈化工藝和發(fā)展新興凈化技術(shù)中具有很大的應(yīng)用潛力。當(dāng)前，關(guān)于MoS2復(fù)合膜在水凈化領(lǐng)域的研究主要集中在材料優(yōu)化和配制設(shè)計以實現(xiàn)高效凈化和電容去離子。本文概述了目前MoS2復(fù)合膜在膜凈化等方法中的研究進(jìn)展，并展望MoS2在水凈化領(lǐng)域的應(yīng)用前景。二二硫化鉬復(fù)合膜2.1二硫化鉬結(jié)構(gòu)二硫化鉬(MoS2）是一種典型的層狀化合物，具有獨特的三明治結(jié)構(gòu)，類似石墨烯，其層內(nèi)Mo原子和S原子通過很強的化學(xué)鍵結(jié)合，層間則是通過范德華力聯(lián)系在一起，層與層之間容易分離滑移[1,2]。MoS2是一種抗磁性且具有半導(dǎo)體性質(zhì)的層狀二維材料，目前己知的其晶體結(jié)構(gòu)有IT、2H與3R三種（圖1），1T-MoS2中Mo原子為六配位，Mo原子位于S原子形成的八面體中心，1個Mo原子構(gòu)成一個晶胞，單分子層的MoS2即為這種結(jié)構(gòu)，即S-Mo-S，單分子層的MoS2具有金屬性：2H-MoS2中Mo原子為三角棱柱六配位，每個基胞有兩個2個S-Mo-S單元，屬于六方晶系(2H)，一般常溫下存在MoS2為這種結(jié)構(gòu)，它是一種半導(dǎo)體；3R-MoS2中Mo原子為三棱柱六配位，每個基胞在c軸方向有3個S-Mo-S單元。在這三種結(jié)構(gòu)中，1T-MoS與3R-MoS2構(gòu)型是亞穩(wěn)結(jié)構(gòu)，通常2H-MoS2是典型的穩(wěn)定構(gòu)型[3]。2H-MoS2中每個鉬原子被六個硫原子呈三角棱柱狀圍系，Mo-S棱面相當(dāng)多，比表面積大，表面活性極高，摩擦系數(shù)低，是優(yōu)良的催化劑與固體潤滑劑，常用作加氫脫硫催化劑的活性物質(zhì)。應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，此類催化劑中的改性元素能明顯增強MoS2的催化活性，具有最高活性的催化劑具有最低的金屬與硫的鍵能[4]。圖1MoS2三種不同晶型的結(jié)構(gòu)模型2.2二硫化鉬性質(zhì)與應(yīng)用二硫化鉬(MoS2)是輝鉬礦的主要成分，是一種灰黑色帶有金屬光澤的固體粉末，具有和石墨相似的層狀結(jié)構(gòu)，有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，可用來制造鉬化合物、潤滑添加劑、氫化反應(yīng)和異構(gòu)化反應(yīng)催化劑。具體性質(zhì)如表1：表1二氧化鉬的性質(zhì)性狀性質(zhì)化學(xué)式MoS2分子量160.07顏色天然呈鉛灰色有光澤，人工合成的呈黑色狀態(tài)固體粉末狀，接觸有滑膩感密度4．80g／cm3（14℃）硬度莫氏1.001.5穩(wěn)定性315℃在空氣中加熱時開始被氧化，400℃發(fā)生緩慢氧化，生成三氧化鉬；可被純氧、氟和氯侵蝕溶解性不溶于水、稀酸和濃硫酸，一般不溶于其他酸、堿、有機(jī)溶劑中，但溶于王水和煮沸的濃硫酸；在石油和合成潤滑劑中不溶解電導(dǎo)性良好，做半導(dǎo)體潤滑性較好，可做潤滑劑磁性無（抗磁性）由于二硫化鉬結(jié)構(gòu)的獨特性，使其性質(zhì)多樣，應(yīng)用更加廣泛。目前，MoS2己在光電化學(xué)、催化、納米電子器件、潤滑性能等方面得到廣泛應(yīng)用，二硫化鉬是重要的固體潤滑劑，適用于高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速高負(fù)荷的機(jī)械工作狀態(tài)，延長設(shè)備壽命。二硫化鉬還可用作復(fù)雜烴類脫氫的催化劑，能夠覆蓋在摩擦材料的表面，附著力大，增強材料抗磨性，保護(hù)其它材料，防止氧化[5]。對納米MoS2的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)MoS2的尺寸減小到納米尺度時，沒有MoS2的惰性基底平面的保護(hù)作用，邊緣位點的Mo原子化學(xué)活性增高，從而會表現(xiàn)出更好的化學(xué)性質(zhì)[6]。納米MoS2顆粒粒徑小，界面多，可以發(fā)生界面反應(yīng)。如對重金屬的表面吸附和孔吸附，在去除污染廢水重金屬和有機(jī)污染物等的遷移轉(zhuǎn)化方面發(fā)揮顯著作用。MoS2的各種納米結(jié)構(gòu)性狀種類繁多，例如花狀、棒狀、片狀、球狀、空心富勒烯結(jié)構(gòu)、管狀，多面體結(jié)構(gòu)項鏈狀的自組裝結(jié)構(gòu)等。ManilKukkar等[7]采Na+插層剝離法合成MoS2納米片，用于前列腺特異性抗原(PSA)癌標(biāo)記物的無標(biāo)記檢測；Gao等[8]通過聚苯胺改性制備出3D花狀PANI@MoS2對水中Cr（VI）進(jìn)行去除：Zhu等[9]研制出的一種新型的三維MoS2@Fe304納米雜化物可用來改善儲鋰性能，增強電化學(xué)性質(zhì)；陳秀云[10]等通過水熱法合成出乳狀泡沫結(jié)構(gòu)的納米MoS2，經(jīng)驗證，可將有機(jī)染料進(jìn)行有效的脫色。2.3二硫化鉬制備方法MoS2的制備方法因納米MoS2性能優(yōu)異而備受關(guān)注，分為物理法與化學(xué)合成法。其中化學(xué)合成法具有明顯優(yōu)勢，主要包括：前驅(qū)體分解法、直接還原法、水熱法（溶劑熱法）、模板法、超聲法等。其中水熱法被使用較為廣泛：產(chǎn)物在緊閉的高壓反應(yīng)釜中生成，減少了雜質(zhì)的污染，對形貌和條件便于控制，所制備出的產(chǎn)物顆粒小而均勻，水熱法的環(huán)境污染小。水熱法（溶劑熱法）是在密閉的法蘭式反應(yīng)釜中進(jìn)行，如圖2所示。在高溫高壓的水溶液中，使那些在標(biāo)準(zhǔn)條件下不溶或難溶的物質(zhì)溶解，或反應(yīng)生成該物質(zhì)的溶解產(chǎn)物，通過控制高壓反應(yīng)釜內(nèi)的溶液溫差使其形成過飽和狀態(tài)而析出晶體[11]。圖2高壓反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)示意圖2.4復(fù)合膜概述復(fù)合膜在解決許多分離難度較大的體系上具有良好的應(yīng)用前景，是近年來備受關(guān)注的一種膜類型。復(fù)合膜是由支撐層和分離層組成，以微濾膜或超濾膜作為支撐層，在其表面覆蓋一層薄且致密的膜作為分離層。復(fù)合膜中起分離作用的主要是分離層，支撐層主要起支撐作用。目前，復(fù)合膜的支撐層多選用超濾膜，如醋酸纖維素（CA）超濾膜、聚丙烯腈（PAN）超濾膜、聚偏氟乙烯（PVDF）超濾膜、聚砜（PS）超濾膜、聚醚砜（PES）超濾膜、聚丙烯（PP）超濾膜等；也有采用多孔的陶瓷膜，如氧化鋯膜、氧化鋁膜、氧化硅膜、碳化硅膜等。復(fù)合膜的分離層按所用材料分類包括有機(jī)膜、無機(jī)膜和有機(jī)無機(jī)雜化膜。高分子聚合物具有良好的成膜性，因此被廣泛用于制備復(fù)合膜分離層。例如選用超支化聚合物W3000作為分離層成膜材料，分別在PAN平板膜和管式陶瓷基膜上制備了W3000復(fù)合膜，在納濾與滲透汽化領(lǐng)域的應(yīng)用均展現(xiàn)出較好的分離性能與穩(wěn)定性。無機(jī)材料具有良好的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械性能，因此選用無機(jī)材料作為分離層成膜材料被越來越廣泛地研究用于苛刻條件下的膜分離。例如通過溶膠凝膠法制備了TiO2/ZrO2復(fù)合納濾膜并用于模擬放射性廢水的處理，對Co2+、Sr2+和Cs+有較高的截留率。有機(jī)無機(jī)雜化膜是在聚合物網(wǎng)絡(luò)中引入無機(jī)粒子，改善膜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提高分離性能。例如通過仿生礦化的方法在聚合物膜中引入了SiO2納米粒子并用于乙醇脫水，結(jié)果表明雜化膜較純聚合物膜分離因子提升了2.66倍，且通量沒有減少。

三二硫化鉬復(fù)合膜用于水凈化的研究現(xiàn)狀復(fù)合膜用于水凈化是利用半透膜將溶液中不同組分進(jìn)行分離、濃縮和純化的過程，主要包括反滲透（RO）、納濾（NF）、正滲透（FO）等膜分離技術(shù)。由于沒有官能團(tuán)，堆疊MoS2納米片形成的薄膜具有相對光滑和剛性的納米通道，可降低水分子通過納米孔的運輸阻力，且相鄰MoS2納米片之間的范德華力和水合作用力可以保持MoS2薄膜的穩(wěn)定性。MoS2復(fù)合膜已被證明可用作高性能膜，還可用于修飾商業(yè)半透膜進(jìn)一步提高其凈化性能，降低生產(chǎn)清潔水的能耗和成本。目前對MoS2復(fù)合膜的研究尚處于理論驗證和實驗室研究階段，薄膜尺寸大多為厘米級水平。對膜性能的評估是通過收集滲透液體積計算薄膜水通量，通過電導(dǎo)儀測定濃度計算離子截留率。3.1反滲透（RO）凈化目前，RO是應(yīng)用最廣泛的膜凈化工藝。RO是將半透膜置于污水和純水之間，在污水側(cè)施加壓力促進(jìn)水通過離子排斥膜[12]。傳統(tǒng)RO能源需求和經(jīng)濟(jì)成本較高，材料主要為基于聚酰胺的復(fù)合材料薄膜（TFC），表面易結(jié)垢不利于循環(huán)使用[13]，因此探索新的RO材料成為研究重點。近幾年研究發(fā)現(xiàn)MoS2基薄膜具有優(yōu)異的凈化性能，可降低傳統(tǒng)RO的能耗和成本，并在一定程度緩解膜結(jié)垢問題。固有缺陷的MoS2是滲水的起點，但缺陷孔徑太小無法通過水分子，若將所需直徑的納米孔以可控的方式引入單層MoS2薄膜中，則可實現(xiàn)有效透水，并隨著納米孔直徑接近水合離子大小，納米多孔膜可攔截各種類型離子，實現(xiàn)高效凈化。單層MoS2膜的厚度約為1.0nm，楊氏模量為(270±100)GPa，與鋼相當(dāng)，但遠(yuǎn)低于石墨烯（約1TPa）[14]，因此MoS2薄膜對機(jī)械應(yīng)變較石墨烯敏感。Li等[15]通過分子模擬在單層MoS2薄膜引入機(jī)械應(yīng)變，形成尺寸可調(diào)的納米孔，當(dāng)除去Mo原子周圍6個S原子形成開孔時，納米孔邊緣的Mo原子帶正電，對陽離子具有較高的庫侖阻力?？臻g效應(yīng)和靜電效應(yīng)的協(xié)同作用有效地阻止離子通過單層MoS2薄膜。此外，連接納米孔內(nèi)外水分子的單鏈氫鍵大大降低了納米孔對水分子的能壘，提高了薄膜水通量[16]。離子的排斥主要取決于納米孔尺寸，但水通量除了受孔徑影響外，還取決于納米孔結(jié)構(gòu)。Mo原子周圍水接觸角接近于0[17]，具有強親水性，在所有孔邊緣類型中，Mo孔透水性最佳，其次是混合孔，S孔最差。Mo孔在入口處有一個帶有疏水S位的收縮中心，而S孔具有一個膨脹中心，在Mo孔情況下，水分子在孔邊緣的S疏水位點滑動并被孔中心的Mo親水位點吸引，疏水和親水位點的排列以及孔的圓錐形形狀可增加水通量。Li等[18]模擬了僅有混合孔的MoS2單層膜，發(fā)現(xiàn)水通量隨孔徑增大而增加，但由于折中效應(yīng)，大孔對離子的截留率非常低，模擬結(jié)果顯示直徑為0.74nm的孔賦予單層MoS2膜適當(dāng)?shù)耐杆院屯昝赖某馕坌阅?，透水率比商業(yè)RO膜材料大2~5個數(shù)量級。上述研究大多處于理論驗證階段，將其轉(zhuǎn)向?qū)嶒炿A段尚存在一些重大的技術(shù)難題，包括制備大面積單層MoS2薄膜以及在膜上生成尺寸和類型可控的納米孔。如圖3所示[18]，Li等[18]通過化學(xué)氣相沉積在聚醚砜膜基材上形成的二維MoS2層狀膜具有厚度均勻（約7nm厚）且連續(xù)的MoS2層，該膜的納米孔和層間范德華間隙可輕松通過水分子，而水合離子因尺寸較大被有效排斥。Zhang等[19]通過一種高效的多酚輔助TMDs水性剝離方法制備了單寧酸（TA）功能化的MoS2納米片（TAMoS2），TA的多酚基團(tuán)與水存在較強的偶極-偶極相互作用，增強了膜的親水性，有助于膜對水分子的長距離吸引，當(dāng)在MoS2中摻入1%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的TAMoS2時，該雜化膜在靜態(tài)擴(kuò)散條件下具有約32L/(m2·h)的水通量和超過97%的陽離子截留率。目前實驗合成的MoS2膜大多為多層膜，并且無法調(diào)控納米孔的類型和尺寸。除了用MoS2直接制備RO膜外，還可將其用于修飾商業(yè)RO膜以提高凈化性能。將二維納米材料摻入復(fù)合材料薄膜（TFC）的聚酰胺層可提高膜的分離性能[20]。Li等[21]將MoS2納米片作為填料對TFC進(jìn)行原位改性制備了滲透率高、選擇性強且耐污的納米復(fù)合薄膜（TFN）。與TFC相比，TFN中MoS2納米片的親水位點增加了水通量，帶負(fù)電MoS2的靜電排斥和膜基質(zhì)的篩分效應(yīng)為離子構(gòu)建了屏障。當(dāng)有機(jī)相中的MoS2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%時，TFN水通量[92.9L/(m2·h)]是TFC的1.2倍，且凈化率高達(dá)98.6%。TFN優(yōu)異的防污性能歸因于以下兩點：①TFN表面帶負(fù)電的MoS2納米片與牛血清白蛋白發(fā)生靜電排斥；②相對平坦的膜表面不利于污垢附著。圖3MoS2在RO中的應(yīng)用3.2納濾（NF）凈化NF又稱低壓反滲透，是介于反滲透和超濾之間的壓力驅(qū)動工藝。納濾膜的水通量高并對多價離子和分子量大于200的有機(jī)化合物具有較高的截留率，運行壓力和經(jīng)濟(jì)成本較低[22-23]，但探索新的膜材料和膜構(gòu)建方法仍需要不斷發(fā)展。Zhang等[24]在陶瓷中空纖維上構(gòu)建的MoS2復(fù)合膜具有出色的納濾性能和優(yōu)異的穩(wěn)定性，聚乙烯亞胺（PEI）增強了相鄰MoS2納米片以及MoS2層和基材間的界面黏合力，形成緊密整齊的分離層。PEI使膜表面親水且?guī)д姡瑥亩箯?fù)合膜具有出色的凈化性能，對重金屬離子（Cu2+、Zn2+、Mn2+、Ni2+）具有大于90%的高截留率，可去除重金屬，提高清潔水水質(zhì)。但陶瓷在大規(guī)模應(yīng)用中成本昂貴。Hirunpin等[25]發(fā)現(xiàn)MoS2薄膜功能化引起的界面電荷變化可調(diào)節(jié)膜的納濾性能。通過聚偏二氟乙烯（PVDF）支撐膜抽濾形成的MoS2薄膜具有層狀結(jié)構(gòu)。層狀膜經(jīng)陽離子染料結(jié)晶紫或陰離子染料日落黃官能化后，膜表面的靜電排斥效應(yīng)降低了Na+/Cl的滲透性，水通量提高至GO膜的5倍。納濾膜由于操作壓力低，設(shè)備運行和維護(hù)成本低以及良好的離子分離選擇性，在水處理技術(shù)中得到了廣泛的應(yīng)用。但傳統(tǒng)的聚哌嗪酰胺薄膜復(fù)合納濾膜在應(yīng)用中往往受到滲透性和選擇性的限制，存在膜污染問題。為了降低能耗，具有高水通量和優(yōu)異抗污染性能的先進(jìn)納濾膜是當(dāng)今海水淡化和水處理領(lǐng)域迫切需要的。近年來，二維納米片層材料由于其獨特的原子厚度、物理化學(xué)性質(zhì)和易于制備等優(yōu)點，在膜制備方面具有廣闊的應(yīng)用前景，為制備具有優(yōu)異分離性能的納濾膜提供了新的思路和指導(dǎo)方向。受益于固有表面電荷以及原子層厚度，MoS2單納米孔實現(xiàn)了高效的選擇性離子傳輸，從而產(chǎn)生超高的滲透能輸出功率。然而，這種原子層厚度的單孔二硫化鉬實際的應(yīng)用受到極大的限制，目前基于MoS2的宏觀納米流體膜進(jìn)行滲透能轉(zhuǎn)換的研究鮮有報道。因此，實現(xiàn)從單孔納米級的通道到宏觀納流體膜的制備以及高性能的鹽差能轉(zhuǎn)換具有重大挑戰(zhàn)和意義。中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所膜科學(xué)與技術(shù)研究組通過有機(jī)溶劑輔助超聲剝離的方法制備了二維二硫化鉬納米片層材料，剝離后的二硫化鉬片層數(shù)約為5層，具有較強的電負(fù)性和親水性。進(jìn)一步添加到均苯三甲酰氯油相溶液中與哌嗪水相溶液在聚砜超濾基膜上進(jìn)行界面聚合成功制備了二硫化鉬復(fù)合納濾膜，膜的親水性和電負(fù)性有所增強[22]。此外，利用類似于Hummers制備氧化石墨烯的方法通過氧化剝離制備了氧化二硫化鉬納米片層材料[23]，其親水性和電負(fù)性進(jìn)一步增強。同樣以油相添加的方式制備了氧化二硫化鉬復(fù)合納濾膜，氧化二硫化鉬的成功負(fù)載賦予了膜更加優(yōu)異的親水性和電負(fù)性，2000ppm的硫酸鈉截留率從93.4%增加到97.9%，同時，膜的滲透性能提高2.5倍。除此之外，膜具有優(yōu)異的抗污染性能，在長時間的操作運行中能保持相對穩(wěn)定性。作為新一代功能材料，氧化二硫化鉬有望在未來的水處理和其他領(lǐng)域得到有效應(yīng)用。應(yīng)用二維納米片構(gòu)筑的薄層復(fù)合納濾膜擁有良好的耐熱、耐氯能力，同時具有可調(diào)節(jié)的層間距與極高水通量。但是納米片間的松散結(jié)構(gòu)使得納濾膜對鹽類截留效果不理想。浙江大學(xué)徐志康教授課題組以均苯三甲酰氯(TMC)交聯(lián)單寧酸(TA)官能化的二硫化鉬(MoS2)納米片制備的薄層復(fù)合納濾膜，不僅對荷負(fù)電染料有很高的截留率(>98.5%)，也能很好地選擇性分離染料-鹽混合溶液。該膜在各種嚴(yán)苛環(huán)境下保持優(yōu)秀的穩(wěn)定性，同時由于二硫化鉬納米片的光熱轉(zhuǎn)化效應(yīng)，在近紅外光照下還表現(xiàn)出一定的抗菌去污能力，在工業(yè)廢水處理中有潛在應(yīng)用前景[26]。中科院理化所江雷院士、聞利平研究員團(tuán)隊將化學(xué)剝離的高濃度金屬相MoS2納米片與一維納米纖維素（CNF）相結(jié)合，制備了高強度、穩(wěn)定的二維MoS2復(fù)合膜。研究結(jié)果表明，相比于半導(dǎo)體相二硫化鉬膜，高濃度金屬相二硫化鉬具有高效的離子傳輸和滲透能轉(zhuǎn)換性能。在混合的人工模擬海水和河水體系中，金屬態(tài)二硫化鉬復(fù)合膜實現(xiàn)了5.2Wm-2的功率輸出。模擬結(jié)果進(jìn)一步證明，具有高電子態(tài)的親水金屬相二硫化鉬具有更高的離子吸附性能，從而實現(xiàn)高效滲透能轉(zhuǎn)換。該工作證實了金屬態(tài)MoS2在滲透能轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的巨大的應(yīng)用潛力，同時為其它過渡金屬二鹵化物（如WS2、MoSe2和WSe2）在鹽差能轉(zhuǎn)換方面的研究提供理論上的借鑒與指導(dǎo)[22]。3.3正滲透（FO）凈化FO是以膜兩側(cè)的滲透壓差為驅(qū)動力自發(fā)實現(xiàn)水傳遞的分離過程。FO技術(shù)推廣的障礙是缺乏具有高透水性、高溶質(zhì)截留率、優(yōu)異防污性能和良好穩(wěn)定性的膜[26]。內(nèi)部濃度極化（ICP）和膜結(jié)垢是限制FO膜性能的主要因素[27]。經(jīng)MoS2改性后，F(xiàn)O膜的親水性和高孔隙率有利于降低ICP問題，并且MoS2的共軛結(jié)構(gòu)可緩解膜結(jié)垢問題[28]。Li等[29]通過MoS2逐層沉積制備了改性FO膜，MoS2被涂覆在FO膜表面，整個膜材料相對較?。s180μm），活性層厚約45μm。MoS2的負(fù)載賦予FO膜更高的孔隙率和平均孔徑，表現(xiàn)出更高的水通量和更低的反向溶質(zhì)擴(kuò)散，可實現(xiàn)27.15L/(m2·h)的跨膜水通量（比市售聚醚砜FO膜高35.34%）和16.42g/(m2·h)的離子反向通量（比空白FO膜減少35.91%）。改性后的FO膜表面由粗糙變得平滑，有效地緩解了結(jié)垢問題。此外，膜表面與污染物形成的結(jié)合鍵極易被流水清除，不會堵塞微孔，提高了對膜表面污垢的液壓清潔效率。3.4吸附凈化吸附是一種低成本、適用范圍廣泛的水處理技術(shù)。MoS2納米片因為暴露在外層的S原子，可以與一些重金屬離子（Hg2+、Ag+、Pb2+、Cd2+、Zn2+、Co2+）產(chǎn)生Lewis酸堿相互作用從而達(dá)到吸附的目的。通過理論計算，MoS2對Hg2+與Ag+的最大吸附能力分別能達(dá)到2506mg/g與1348mg/g。KelongAi等[30]通過水熱法制備出了層間距為0.94nm的MoS2納米片用于重金屬離子的吸附，結(jié)果表明層間距擴(kuò)大的MoS2納米片有利于水合金屬離子在層間的吸附，因此對Hg2+的吸附能力十分接近理論計算數(shù)值。LihuaZhi等[31]通過溶劑熱法制備了一種三維多孔結(jié)構(gòu)的MoS2復(fù)合材料用于重金屬的吸附，結(jié)果顯示對汞的吸附能力可以達(dá)到1527mg/g。Qiao等[32]采用水熱法制備出一種片層狀堆積結(jié)構(gòu)的二硫化鉬，并嘗試了三種不同染料的吸附性能，發(fā)現(xiàn)對亞甲基藍(lán)性能最好，在300s內(nèi)就達(dá)到了146.43mg·g-1，并且吸附了染料的二硫化鉬還可以用去離子水清洗，達(dá)到重復(fù)利用的效果。四二硫化鉬復(fù)合膜用于水凈化的研究展望MoS2復(fù)合膜在凈化性能、環(huán)境影響、能源需求、技術(shù)要求、生產(chǎn)成本和循環(huán)性能等方面均展現(xiàn)巨大優(yōu)勢。MoS2復(fù)合膜大幅提高了傳統(tǒng)方法的凈化性能并降低了凈化工藝對環(huán)境和人類健康的潛在風(fēng)險，有望為人類提供高質(zhì)量清潔水，從而緩解淡水資源短缺問題。但是對MoS2復(fù)合膜材料的研究尚處于實驗室水平，將這些實驗室規(guī)模的技術(shù)轉(zhuǎn)換為商業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用，仍面臨著一些挑戰(zhàn)。MoS2復(fù)合膜凈化法尚存在無法制備大面積單層MoS2薄膜、無法實現(xiàn)膜上納米孔尺寸類型可調(diào)等問題，離實際應(yīng)用仍有一段差距。但是，對厘米級高結(jié)晶度MoS2薄膜的研究為制備大面積單層MoS2薄膜提供了希望，此外在薄膜的支撐材料引入機(jī)械應(yīng)變或通過電子束和電流等誘導(dǎo)薄膜產(chǎn)生空位或納米孔，為精準(zhǔn)可控地調(diào)節(jié)膜表面納米孔尺寸和形狀提供了可能。因MoS2具有優(yōu)異的重金屬絡(luò)合能力、光催化降解能力，MoS2復(fù)合膜可從以下方向開展進(jìn)一步研究：（1）合成大面積MoS2納米片以及如何在納米片上形成均勻且密集分布的納米孔是制備MoS2納米孔膜面臨的主要挑戰(zhàn)，因此還需研究新型、低成本的大面積MoS2納米片合成方法和尺寸相對均勻的亞納米孔人為造孔策略，使MoS2納米孔膜達(dá)到最佳的滲透和凈化性能，推進(jìn)其工業(yè)化應(yīng)用。（2）膜的滲透選擇性與MoS2分離層的厚度和納米片的堆積行為密切相關(guān)。降低MoS2分離層的厚度可顯著提高膜的滲透性，超薄層疊膜的可控制備是提高膜滲透性的重要研究方向；真空抽濾法會使制得的MoS2層疊膜中產(chǎn)生空腔或傾斜等非選擇性微孔缺陷，導(dǎo)致水?鹽選擇性急劇降低。之前的研究工作主要是通過優(yōu)化過濾條件（如加壓過濾法）或改變納米片的特性（如長寬比），使框架缺陷最小化，還缺乏對堆積的MoS2納米片進(jìn)行分子水平的結(jié)構(gòu)調(diào)控策略研究，徹底消除MoS2層疊膜制備過程中的膜缺陷，實現(xiàn)超高滲透選擇性NF/RO膜的可控制備。（3）MoS2層疊膜具有很高的滲透性、可調(diào)控的層間距、良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及優(yōu)異的抗污染能力，還需通過系統(tǒng)的實驗研究及分子動力學(xué)模擬來探索二維MoS2納米限域通道內(nèi)的分子和離子傳輸行為、潛在的分離及抗污染機(jī)理，以深入理解MoS2層疊膜結(jié)構(gòu)特性與膜分離性能之間的定量構(gòu)效關(guān)系。（4）MoS2納米片的固有特性使其能顯著改善聚合物膜的滲透性和抗污染能力，有助于減緩聚合物膜的不可逆污染和提高膜系統(tǒng)工作效率。然而MoS2納米片與聚合物基質(zhì)之間的界面缺陷仍然存在，還需研究新的MoS2納米片改性策略，提高其在聚合物基質(zhì)中的均勻分散性及其與聚合物基質(zhì)的界面相容性，減少膜缺陷，實現(xiàn)MoS2納米片與聚合物基質(zhì)之間的無縫銜接，保障NF/RO膜的長期穩(wěn)定運行。

五結(jié)論與展望MoS2復(fù)合膜在水凈化中具有很好的應(yīng)用前景，并取得了一定進(jìn)展。在水凈化應(yīng)用中，MoS2納米多孔膜具有高水通量和離子截留率，將MoS2用于膜修飾時可以在大幅提高商業(yè)半透膜凈化性能的同時降低凈化成本，并在一定程度上緩解膜結(jié)垢問題；MoS2復(fù)合膜材料均具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性，并且一些MoS2復(fù)合膜材料能夠同時去除重金屬和有機(jī)污染物，在極限pH環(huán)境中也能穩(wěn)定運行，有利于處理更復(fù)雜水體并提高出水水質(zhì)。本綜述在分析MoS2復(fù)合膜在水凈化中研究現(xiàn)狀的同時，也提出了未來需要關(guān)注及發(fā)展的方向，對MoS2復(fù)合膜材料及水凈化技術(shù)的發(fā)展具有重要指導(dǎo)意義。參考文獻(xiàn)[1]沃恒洲,胡坤宏,胡立明,等.納米二硫化鉬制備現(xiàn)狀與發(fā)展[J].廣東化工,2010(1):3.[2]XianghuaZhang,XHuang,MXue,等.Hydrothermalsynthesisandcharacterizationof3Dflower-likeMoS2microspheres[J].MaterialsLetters,2015.[3]GuoSP,Wei-DuanWU.INTERCALATIONCHEMISTRYOFMOLYBDENUMDISULFIDE[J].ChinaMolybdenumIndustry,2004,224(1):87-109.[4]徐海燕.二硫化鉬納米片的制備及其吸附性能的研究[D].重慶大學(xué),2014.[5]LegriniO,OliverosE,BraunAM.Photochemicalprocessesforwatertreatment[J].ChemicalReviews,1993,93(2):671-698.[6]Kun-HongHU,ZhaoDF,LiuJS.Synthesisofnano-MoS2/bentonitecompositeanditsapplicationforremovaloforganicdye[J].TransactionsofNonferrousMetalsSocietyofChina,2012,22(10):2484–2490.[7]ANewElectrolyticSynthesisMethodforFew-LayeredMoS2NanosheetsandTheirRobustBiointerfacingwithReducedAntibodies[J].2016.[8]GaoY,ChenC,TanX,etal.Polyaniline-modified3D-flower-likemolybdenumdisulfidecompositeforefficientadsorption/photocatalyticreductionofCr(VI)[J].JournalofColloid&InterfaceScience,2016,476:62-70.[9]ZhuXD,WangKX,YanDJ,etal.CreatingasynergisticinterplaybetweentubularMoS2andparticulateFe3O4forimprovedlithiumstorage[J].ChemicalCommunications,2015,51.[10]陳秀云,周歡,黃永葵,等.MoS_2的制備及其吸附甲基橙性能[J].遼東學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版,2015(4):5.[11]施爾畏,夏長泰.水熱法的應(yīng)用與發(fā)展[J].無機(jī)材料學(xué)報,1996,11(2):14.[12]HEIRANIANMohammad,FARIMANIAmirBarati,ALURUNarayanaR.Waterdesalinationwithasingle-layerMoS2nanopore[J].ScientificReports,2015,6:8616.[13]RadisavljevicB,RadenovicA,BrivioJ,etal.Single-layerMoS2transistors[J].NatureNanotechnology,2011,6(3):147-150.[14]BERTOLAZZISimone,BRIVIOJacopo,KISAndras.StretchingandbreakingofultrathinMoS2[J].ACSNano,2011,5(12):9703-9709.[15]LiW,YangY,WeberJ,etal.Tunable,Strain-ControlledNanoporousMoS2FilterforWaterDesalination[J].AcsNano,2016:1829.[16]JianlongKou,JunYao,LiliWu,etal.Correction:Nanoporoustwo-dimensionalMoS2membranesforfastsalinesolutionpurification[J].PhysicalChemistryChemicalPhysics,22.[17]Yunhui,Liu,and,etal.Thepreparationofastrawberry-likesuper-hydrophilicsurfaceonthemolybdenumsubstrate[J].ColloidsandSurfacesA:PhysicochemicalandEngineeringAspects,2012,404(1):52-55.[18]LiH,KoTJ,LeeM,etal.ExperimentalRealizationofFewLayer2DMoS2MembranesofNearAtomicThicknessforHighEfficiencyWaterDesalination[J].NanoLetters,2019,19(8).[19]ZhangC,HuDF,XuJW,etal.Polyphenol-AssistedExfoliationofTransitionMetalDichalcogenidesintoNanosheetsasPhotothermalNanocarriersforEnhancedAntibiofilmActivity[J].AcsNano,2018.[20]AbdikheibariS,LeiW,DumeeLF,etal.Novelthinfilmnanocompositemembranesdecoratedwithfew-layeredboronnitridenanosheetsforsimultaneouslyenhancedwaterfluxandorganicfoulingresistance[J].AppliedSurfaceScience,2019,488(SEP.15):565-577.[21]LiY,YangS,ZhangK,etal.ThinfilmnanocompositereverseosmosismembranemodifiedbytwodimensionallaminarMoS2withimproveddesalinationperformanceandfouling-resistantcharacteristics[J].Desalination,2018,454:48-58.[22]LiXY,ZhangLW,WangCW.ReviewofDisposalofConcentrateStreamsfromNanofiltration(NF)orReverseOsmosis(RO)MembraneProcess[J].AdvancedMaterialsResearch,2012,518-523:3470-3475.[23]A.W,Mohammad,Y.H,etal.Nanofiltrationmembranesreview:Recentadvancesandfutureprospects[J].Desalination,2015.[24]Hao,Zhang,etal.ConstructionofMoS2compositemembranesonceramichollow