石墨烯纳米材料的发现和应用提高了人们对二维材料的研究兴趣,在二维层状纳米材料中,二硫化钼（MoS₂）是一种典型的层状过渡金属硫化物,其分子层之间存在较弱的范德华力,而层内原子之间通过共价键连接,这种独特结构特性可使其广泛应用于光学器件、电子器件、电化学源、传感器、催化、固体超级润滑剂、固态二次锂电池等领域。此外,二硫化钼基纳米材料片的应用还受到其自身尺寸和组成缺陷的限制,具有尺寸效应和边缘效应,从而产生光致发光的特性,可作为理想的光学探针用于检测金属离子、生物分子、小分子以及进行生物标记和成像。本课题正是在这种背景下,详细介绍了二硫化钼及复合材料的合成方法,性能表征及应用。首先,我们通过水热法制备了二硫化钼量子点（MoS₂ QDs）,并以其作为对苯二酚的传感器进行研究,并成功应用于生物成像领域。其次,制备了二硫化钼的复合材料,研究了其在可见光下的催化性质。本论文关于二硫化钼及其复合材料的制备和性质的研究成果如下:在本论文中,以钼酸钠（NaMoO₄·2H₂O）为钼源、L-半胱氨酸（L-cysteine）为硫源和表面钝化剂,通过一步水热法合成了具有水溶性,高稳定性的蓝色荧光MoS₂QDs。所制备的MoS₂ QDs具有良好的分散性,其量子点尺寸范围为1-7nm,平均尺寸约为3.5nm。此外,MoS₂ QDs表面还具有丰富的氨基和羧基功能基团,这可使MoS₂QDs具有良好的水溶性和稳定性。另一方面,研究了对苯二酚浓度与量子点荧光淬灭程度的关系。当对苯二酚的浓度为0-20μM,对苯二酚的浓度与量子点淬灭成正比关系,并给出了拟合曲线。最后在HeLa细胞中MTT实验表明所合成的MoS₂ QDs具有很好的生物相容性和低毒性,可以作为细胞中生物成像的探针。以上结果证明MoS₂QDs传感器可替代传统荧光探针应用用于环境监测,生物分析,疾病诊断和治疗等领域此外,我们通过水热-氧化聚合的方法制备了Ppy@MoS₂核壳结构的光催化剂,该光催化剂是以吡咯为原料,聚乙烯醇（PVP）为保护剂,Fe为催化剂,通过氧化聚合的方式合成聚吡咯（Ppy）纳米粒子,然后以其为模板加入钼酸钠作为钼源,硫脲作为硫源,盐酸羟胺作为还原剂,F127作为表面活性剂通过水热法合成了具有核壳结构的Ppy@MoS₂光催化剂（平均尺寸为80nm）。通过XRD、SEM、XPS和FT-IR等测试手段,证明了Ppy@MoS₂纳米复合材料已成功合成。将所制备Ppy@MoS₂核壳结构光催化剂对染料MB溶液进行降解来验证其光催化能力。在可见光照射60min后,Ppy@MoS₂核壳结构光催化剂对其降解率最高可达到99.3%。而纯的MoS₂纳米片和Ppy对其降解率仅分别为56%和37%。此外,Ppy和MoS₂之间有匹配的能带结构,有利于抑制光生电荷的复合,提高光催化活性。而Ppy@MoS₂核壳结构回收重复使用5次后,其催化效果仍不低于99.3%。通过以上研究Ppy@MoS₂核壳结构光催化剂不仅具有高效的催化活性,而且还具有很高的稳定性等优良性能。