不同形貌二硫化钨的制备(一)

作为过渡金属硫族化合物的典型代表,二硫化钨(Tungsten Disulfide,WS2)是一种黑色粉末,是一种二维度的半导体材料,具有与石墨烯相似的层状结构,特点主要包括良好的润滑性能、光电性能、耐热性和化学稳定性等,所以广泛应用于光电、润滑、储能等领域。值得一提是,不同形貌的WS2的性能和应用效果存在一定的区别。

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不同形貌二硫化钨的制备(二)

二硫化钨图片

根据形貌的不同,WS2可以分为WS2纳米管、WS2纳米片、WS2纳米花、WS2纳米棒、  WS2纳米颗粒、WS2纳米纤维、WS2微球、WS2量子点和具有富勒烯结构的WS2等。

WS2纳米管的制备:以紫色氧化钨(W18O49)纳米线和硫粉为原料,然后在840℃和氢气或氩气的气氛下进行加热反应即可。W18O49纳米线由于是一种非挥发性的物质,所以能用作生长WS2纳米管的模板。

中钨在线紫色氧化钨图片

WS2纳米片的制备:一是“自上而下”的方法:利用层间较弱的结合力,将大尺寸的WS2进行剥离即可;剥离方法包括如微机械剥离、机械力辅助液体剥离、离子插入辅助液体剥离等。二是“自下而上”的方法:采用化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)或湿化学合成方法(水热法、溶剂热法、自组装法、模板法等)等方法,对在给定条件下的WS2前驱体进行反应即可。

WS2纳米花的制备:有水热法和高温硫化法。其中,高温硫化法具有成本较低、工艺较简单、产出率较高和所制备的纳米花形貌较均一等优点;其步骤如下:将硫粉、硫脲和三氧化钨混合均匀,然后制成圆片,再放入坩埚中加热、保温和冷却等处理,即可制得花状WS2。

 

 

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