二硫化钼（MoS₂）和二硫化钨（WS₂）纳米片,由于具有特殊的维度效应,使它们呈现出与体块材料不同的特性,例如:纳米片的原子层数减少到一定程度时,其间接带隙转换为直接带隙;同时,其原子层的表面具有很高的电子迁移率,有利于电子的传输和转移。这些新特性使其在光、电以及能源存储方面具有新的应用。然而,由于缺乏高效制备MoS₂和WS₂纳米片的方法,导致对其性能及应用研究还处于初始阶段。针对这一现状,我们开展了 MoS₂和WS₂纳米片的高效制备及其在激光调制、光催化、能源存储方面的应用研究。主要的研究内容如下:（1）设计了一种风化剥离制备MoS₂和WS₂纳米片的新方法,并分析了风化剥离块体材料的可行性。通过计算发现,具有硫空位缺陷的MoS₂和WS₂纳米片的带隙符合激光饱和吸收性能的要求,并对MoS₂和WS₂纳米片基饱和吸收体在固体激光器中的激光调制性能进行研究,首次实现了 WS₂纳米片的激光调Q和锁模,以及MoS₂纳米片的激光锁模。在实验中发现WS₂纳米片的锁模效果要优于MoS₂纳米片的锁模效果,基于此,对WS₂纳米片进一步处理,使其在固体激光器中首次实现了飞秒级别的锁模,这是二维材料在固体激光器应用中的一个重大突破。（2）设计利用氧化石墨烯插层剥离块体MoS₂,经还原得到MoS₂/G复合材料,研究这种复合材料作为饱和吸收体在固体激光器中的激光调制性能,并实现了较窄脉宽的激光调制。同时,还发现MoS₂/G作为光催化剂表现出优异的光降解性能;MoS₂/G作为锂离子电池中的负极材料,具有良好的储能性能。一系列实验结果表明:MoS₂/G复合材料是一种非常好的光学、催化和储能材料,具有广阔的应用前景。（3）从超声剥离层状材料的作用力分析出发,提出了一种旋转超声剥离层状材料的新方法,并设计加工了一套带搅拌功能的超声设备,通过剥离制备MoS₂、WS₂纳米片,证明了此设备在层状材料剥离中的高效性和实用性,所制备出的MoS₂和WS₂纳米片的厚度都低于1 nm。另外,此设备还可用于剥离其它的层状材料,如石墨和块体六方氮化硼（h-BN）,其产率更是高达95%以上。其进一步证明了这种旋转超声剥离方法的普适性。（4）设计制备了一种MoS₂纳米片与多晶黑磷纳米片复合的光催化剂（P/MoS₂）。首先,通过理论分析设计实验方案,利用液相法温和水热制备出多晶黑磷纳米片,并证明了这种黑磷多晶纳米片是一种新型的二维非金属光催化剂。其次,制备并研究P/MoS₂的光解水性能,实验结果表明:MoS₂纳米片作为共催化剂掺入到多晶黑磷纳米片中,不仅可以在光解水时替代贵金属Pt,而且使该复合光催化剂摆脱了牺牲剂的束缚,具有了全解水性能。