具有单层或少层过渡金属二硫化物类石墨烯材料因其独特的电子结构、高的氧化还原活性以及出色的机械和光学性能,被越来越多的应用在电化学储能器件、催化剂、润滑剂和防腐剂上。一般而言,二维层状材料固体层与层之间通过微弱的范德华力相连接,因此,单层或少层二维纳米片很容易从它们的块状晶体中剥离获得。但是,目前实验室发展的各种剥离方法,由于受到许多因素的制约并不能够高效的制备单层或少层过渡金属二硫化物纳米片。现有制备方法耗费时间、产率低且不易规模制备,大大限制了其进一步应用。本论文的目地是发展出过渡金属二硫化物纳米材料的快速、高效、低成本制备方法,并探索其在催化氧化、电化学储能和防腐涂层等领域的应用,研究的主要内容如下几个方面:1、采用硝酸盐/盐酸体系,发展了一种快速、高效的化学剥离方法制备二硫化钼(MoS2)纳米片;通过测试与表征,证明制备的少层MoS2纳米片具有良好的结晶性,颗粒原子没有发生氧化;选用不同的硝酸盐进行对比试验,比较它们的产率,表明在二硫化钼粉体的制备过程中,材料的表面腐蚀,中间气体的产生和金属离子的插层共同决定着MoS2剥离的快慢;然后,将该方法应用于WS2纳米片的制备中,同样获得了结构稳定、性能良好的WS2纳米片。最终实验结果表明,该化学剥离方法能够快速有效的剥离得到MoS2和WS2纳米片。顺利制备得到MoS2和WS2纳米片后,我们进一步研究了其在电化学催化和防腐领域的应用,发现其具有很好的电化学催化性能,并能显著增强环氧树脂的耐腐蚀性。2、将二氯亚砜和吡啶按照一定的比例混合,可以形成溶解性极强的溶剂,由于可以溶解金、铂、钯等贵金属,具有王水类似的性质,被称为有机王水。本论文尝试采用有机王水为介质,通过超声剥离的方式来制备二硫化钼纳米片。将二硫化钼粉体材料放入有机王水中并伴随着超声,实验中发现有机王水并不能像普通王水一样快速剥离二硫化钼,但是有机王水遇水会迅速产生大量气体,通过在反应体系中缓慢滴加蒸馏水(产生气体会加大层与层之间的距离,进而促进二硫化钼的剥离),成功制备出二硫化钼纳米片。将制备得到MoS2纳米片掺杂到聚苯胺中并进行电化学测试,探索其在超级电容器上的应用,但没发现电化学性能有明显提高。3、通过原位氧化聚合反应把化学剥离得到的MoS2纳米片与苯胺单体聚合在一起,制备出具有高电容值、高稳定性的二硫化钼(MoS2)/聚苯胺(PANI)的纳米复合材料,根据XRD和SEM得到聚苯胺和MoS2间的聚合方式,以及得到的聚苯胺的形貌,发现MoS2纳米片浓度的变化会对MoS2纳米片和苯胺单体之间的聚合产生显著影响;通过电化学测试,比较PANI和含有不同MoS2浓度的MoS2/PANI纳米复合材料的循环伏安曲线和充放电曲线,研究复合材料的电化学性能。实验结果表明,在MoS2和聚苯胺的协同作用下,MoS2/PANI纳米复合材料相对于单纯的MoS2纳米片或者PANI复合材料具有更长的循环寿命和高的比电容值,在1.0 M H2SO4水溶液中测得的比电容高达560 F/g,是比较理想的电极材料。