不同形貌二硫化鎢的製備(一)

作爲過渡金屬硫族化合物的典型代表,二硫化鎢(Tungsten Disulfide,WS2)是一種黑色粉末,是一種二維度的半導體材料,具有與石墨烯相似的層狀結構,特點主要包括良好的潤滑性能、光電性能、耐熱性和化學穩定性等,所以廣泛應用于光電、潤滑、儲能等領域。值得一提是,不同形貌的WS2的性能和應用效果存在一定的區別。

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不同形貌二硫化鎢的製備(二)

二硫化鎢圖片

根據形貌的不同,WS2可以分爲WS2納米管、WS2納米片、WS2納米花、WS2納米棒、  WS2納米顆粒、WS2納米纖維、WS2微球、WS2量子點和具有富勒烯結構的WS2等。

WS2納米管的製備:以紫色氧化鎢(W18O49)納米綫和硫粉爲原料,然後在840℃和氫氣或氬氣的氣氛下進行加熱反應即可。W18O49納米綫由于是一種非揮發性的物質,所以能用作生長WS2納米管的模板。

中鎢在綫紫色氧化鎢圖片

WS2納米片的製備:一是“自上而下”的方法:利用層間較弱的結合力,將大尺寸的WS2進行剝離即可;剝離方法包括如微機械剝離、機械力輔助液體剝離、離子插入輔助液體剝離等。二是“自下而上”的方法:采用化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)或濕化學合成方法(水熱法、溶劑熱法、自組裝法、模板法等)等方法,對在給定條件下的WS2前驅體進行反應即可。

WS2納米花的製備:有水熱法和高溫硫化法。其中,高溫硫化法具有成本較低、工藝較簡單、産出率較高和所製備的納米花形貌較均一等優點;其步驟如下:將硫粉、硫脲和三氧化鎢混合均勻,然後製成圓片,再放入坩堝中加熱、保溫和冷却等處理,即可制得花狀WS2。

 

 

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