有机废水具有生物降解性差，毒性高等危险特性，直接影响着人类健康和环境安全。高级氧化过程（Advanced Oxidation Process，AOPs）产生的活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS）对有机物的氧化具有非选择性和高氧化活性等优点，可以产生环境相对友好的CO2、H2O和无机离子，因此常用来处理难降解的有机化合物，进而对废水环境进行修复。
　　二硫化钼（MoS2）纳米薄片（或量子点）在双氧水（H2O2）的存在下具有产生ROS的潜力。但是多层MoS2与H2O2相互作用并产生ROS的原理尚未清晰；而且，利用MoS2/H2O2体系产生的ROS在无光照条件下直接降解有机物的研究还未见报道。因此，阐明MoS2/H2O2体系产生ROS的机理对于环境方面的高级氧化过程具有重要意义。本文立足于高级氧化过程前沿进展，通过简单的水热反应合成了多层花状2H-MoS2纳米片，并以甲基橙（Methyl Orange，MO）的降解作为ROS的氧化探针，研究了多层2H-MoS2在H2O2存在下的催化能力。系统监测了MoS2的形态和液相的组成变化，研究了多层2H-MoS2与H2O2的相互作用，并探讨了该反应过程的可能机理。具体研究结果如下：
　　第一，采用水热法成功合成了MoS2。研究表明，钼源、硫源、水热反应时间、合成温度、高温煅烧、前驱溶液的pH等影响MoS2的结构和形貌。分别以钼酸钠和L-半胱氨酸为钼源和硫源，在210℃的高温下反应36小时成功制备了多层花状的MoS2纳米片，XPS等系列表征证明，该条件制备的MoS2为高结晶度的2H相。
　　第二，在MO/H2O2/MoS2体系中，该多层2H-MoS2催化剂在黑暗中对甲基橙表现出高的吸附和降解活性。当温度为35℃且H2O2的浓度为21mM时，甲基橙的降解遵循准一级动力学，甲基橙的脱色率在反应60min后最高可达89.0%，反应速率常数为0.05974min-1。
　　第三，探究了多层2H-MoS2在MO/H2O2/MoS2或H2O2/MoS2体系中与H2O2的相互作用，明确了多层2H-MoS2活化H2O2产生ROS的原理。H2O2可以诱导多层2H-MoS2剥离或裁剪为较小的纳米薄片，剥离的MoS2片中会有1T相的产生。然后，剥离的MoS2纳米薄片更容易被H2O2氧化并溶解，从而产生MoO42-、SO42-和H+，同时导致溶液的pH值降低。酸性条件下，H2O2在钼（Mo）中心处，尤其是剥离的富电子1T-MoS2的Mo中心处，发生不完全还原产生了羟基自由基（?OH），进而产生超氧自由基（O2?-）和单线氧（1O2）。产生的这些ROS会氧化MoS2纳米薄片，进一步促进MoS2的溶解。通过荧光、ESR表征和自由基清除实验证实了?OH、O2?-和1O2的产生及其对MO降解性能的影响。
　　本文对多层2H-MoS2活化H2O2产生ROS的原理，2H-MoS2和H2O2相互作用过程中的反应体系演变机制，及其对甲基橙氧化降解性能等开展了系统性研究工作，从而为MoS2等过渡金属硫化物直接产生ROS及其在降解有机污染物等高级氧化技术方面的应用研究提供了数据支撑。