由于MoS2层在合成过程中存在严重的堆叠倾向，利用简单的方法大规模制备丰富的单层MoS2仍然是一个挑战。通过静电纺丝工艺、随后以聚乙烯吡咯烷酮（或聚丙烯腈）为碳源进行碳化制备了嵌入二硫化钼（MoS2）纳米片的碳纳米纤维（CNF）。实验结果表明，以聚乙烯吡咯烷酮为碳前驱体，合成了含均匀分散单层MoS2纳米片的纳米复合纤维。X射线光电子能谱和密度泛函理论计算结果表明，Mo和N@O原子之间的强相互作用抑制了MoS2纳米片的堆叠，实现了单层MoS2纳米片在纳米复合纤维中的超分散。此外，还研究了合成的MoS2/CNF纳米纤维对水中Hg2+的去除性能。吸附实验表明，MoS2/CNF纳米纤维中的单层MoS2纳米片可以为Hg2+的结合和去除提供更多的吸附位点，对水中Hg2+的去除效率很高，吸附量为553.8mg/g。而且，MoS2/CNF纳米纤维对Hg2+的吸附能力在10次循环后仍保持在95%以上。
图1.MoS2/CNF1纳米纤维（A-C）和MoS2/CNF2纳米纤维（D-F）的TEM、HRTEM和相应的元素映射（C、Mo和S）。此图中未定义的标度为200nm。
图2.（A）所制备MoS2/CNF纳米纤维的XRD和（B）拉曼光谱。
图3.MoS2/CNF1（A-C）和MoS2/CNF2（D-F）纳米纤维的XPS光谱。
图4.（A）碳化期间复合纳米纤维中MoS2层的分布示意图。（B）硫化钼簇/N掺杂石墨烯中Mo4d和N2p态的PDOS，以及（C）硫化钼簇/N@O掺杂石墨烯中Mo4d、N2p和O2p态的PDOS。
图5.（A）合成的MoS2/CNF纳米纤维和CNFs在不同吸附时间下对Hg2+的吸附能力（条件：Hg2+初始浓度为100mg/L，200mL Hg（NO3）2溶液中的吸附剂用量为20mg，pH=1.5，303K，振荡器转速为200rpm）。（B）合成的MoS2/CNF纳米纤维在10次循环后的吸附容量值（循环条件：12M HCl溶液，在室温下于振荡器内以200rpm的转速处理10h）。
