如何制备饼干状纳米二硫化钨?

饼干状纳米二硫化钨的制备是通过钨粉、硫粉和低熔点K2HPO4盐三者在500℃温度下煅烧反应来实现的。该制备方法工艺简单、成本低廉且适用于大规模量化生产,所得产品形貌与尺寸可控。

纳米二硫化钨图片

制备所需试剂包括钨粉(分析纯,纯度99.9%,粒度1~2 μm),硫粉(分析纯,纯度99.9%,平均粒度5.2 μm),无水乙醇(分析纯)和K2HPO4(分析纯)。过程所需仪器包括DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器,电子天平,微型不锈钢反应釜,DHG-9055型电热鼓风干燥箱,KSY可控硅温度控制器,HZ-D循环水真空泵以及KQ-500B型超声波清洗器。

饼干状纳米二硫化钨具体制备过程如下:

1.以适量的无水乙醇为分散介质,将市售的微米级钨粉(0.9192 g)、硫粉(0.3520 g)和矿化剂K2HPO4粉末(2 g)在20 mL带盖的小瓶中通过磁力搅拌混合1 h,然后静置,去除上清液,在80℃的鼓风干燥箱中干燥数小时直至无水乙醇完全除去;

钨粉图片

2.将干燥好的混合物研磨成粉,转移至密闭的不锈钢反应釜中,置于500℃的管式炉中煅烧3 h,自然冷却后,即制得二硫化钨粉末;

3.将制得的二硫化钨粉末加人到60℃的5% NaOH水溶液中反应30 min,以除去剩余的硫粉,然后再经蒸馏水洗涤、抽滤,在100℃烘箱中干燥后,成功制取纯净的纳米二硫化钨。

在上述制备过程中,二硫化钨在熔融的K2HPO4矿化剂中形成、生长的速度较慢,因此其形貌和尺寸得以有效地控制,成饼干状纳米片,厚度达50 nm。该制备方法工艺简单,能够实现二硫化钨尺寸与形貌可控的规模低成本制备。