二硫化鎢與三硫化鎢區別

硫化鎢(Tungsten sulfid)又稱爲鎢硫化物,是稀有金屬鎢(W)與非金屬硫(S)一起組合成的化合物,因具有良好的熱學、力學、化學和電學等性能,而廣泛應用于光電、儲能、潤滑等領域。根據硫原子數或鎢化合價的不同,其可以分爲二硫化鎢和三硫化鎢兩種,它們在理化性質和生産方式等方面上具有較大的區別。

二硫化鎢粉末圖片

一、概念方面

二硫化鎢是由正四價鎢離子(W4+)和負二價硫離子(S2-)組合成的一種鎢硫化物,是一種藍灰色帶有金屬光澤的細晶或粉末,是一種低維度(二維)過渡金屬硫化物半導體材料,英文名爲Tungsten disulfide,分子式爲WS2,分子量爲247.97,CAS號爲12138-09-9。在自然界中,它常以輝鎢礦的形式的存在。

三硫化鎢是由正六價鎢離子(W6+)和負二價硫離子(S2-)組合成的一種鎢硫化物,是一種棕紅(赭)色無定形的粉末,是一種新型的固體潤滑添加劑,是一種新型的儲能電極材料添加劑,英文名爲Tungsten trisulfide,分子式爲WS3,分子量爲280.11,CAS號爲12125-19-8。

二、理化性質方面

二硫化鎢粉末熔點約1250℃,密度約7.6g/cm³,不溶于水、無機酸(濃H2SO4、HNO3、氫氟酸和王水除外)、鹼性溶液和有機醇液,具有較好的半導體性、優异的潤滑抗磨性、良好的熱化學穩定性、較佳的儲鋰性能、優良的抗磁性、較强的氧化性與還原性。注釋:王水又稱“硝基鹽酸”,是由高濃度鹽酸和濃硝酸按照3:1的比例配製而成。

三硫化鎢粉末微溶于冷水,能溶于熱水、鹼金屬氫氧化物(如氫氧化鈉、氫氧化鈣等)和鹼金屬碳酸鹽,具有比表面積大、潤滑抗磨性良好、氧化性强、熱穩定性差等特點。强氧化性和弱熱穩定性主要表現在:當溫度升高到170°C左右時, WS3會分解成爲WS2和單質S。

三硫化鎢粉末圖片

三、生産工藝方面

二硫化鎢的生産步驟爲:先將鎢酸與氨水反應生成鎢酸銨,再將鎢酸銨與硫化氫氣體反應生成四硫代鎢酸銨,最後將四硫代鎢酸銨進行高溫焙燒,即可得到所需要的物質。

三硫化鎢的生産步驟爲:先向氨水中依次加入適量的三氧化鎢(WO3)粉末和硫代乙醯胺(CH3CSNH2)結晶,然後攪拌均勻,均勻後脫氣密封,幷冷却至室溫,接著真空乾燥數個小時,最後在氬氣的氣氛下保溫冷却,即可得到高純度的WS3。值得一說的是,在氬氣中進行保溫冷却的主要原因是防止WS3被還原成WS2或金屬W。

四、用途方面

二者都可以用作固體潤滑劑、石油化工催化劑和鋰離子電池負極材料的重要添加劑。另外,二硫化鎢還是製作芯片晶體管的重要原材料,能所製造的半導體元件擁有更强的數據處理和儲存能力。

 

 

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