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《MoS2的性能、制備及應(yīng)用課件.pptx》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、MoS2納米材料的性質(zhì)研究、應(yīng)用及制備MoS2的結(jié)構(gòu)及理化性能MoS2的應(yīng)用MoS2納米材料的制備MoS2的理化性能分子式MoS2，分子量為160.07，為藍(lán)灰色至黑色固體粉末；有金屬光澤，觸之有滑膩感。熔點(diǎn)1185℃密度4.80g/cm3(14℃)莫式硬度1.0~1.51370℃開始分解，1600℃分解為金屬鉬和硫315℃在空氣中加熱時(shí)開始氧化，溫度升高，氧化反應(yīng)加快。MoS2不溶于水，只溶于王水與煮沸的濃硫酸。MoS2外觀及性質(zhì)：MoS2的結(jié)構(gòu)MoS2是一個典型的層狀化合物，每個單元是S-Mo-S的”三明治“結(jié)構(gòu)，層內(nèi)以共價(jià)鍵緊密結(jié)合在一起，層間是以微弱的范德華力結(jié)合在一起。其中Mo
2、和S以共價(jià)鍵結(jié)合為三方柱面體結(jié)構(gòu)。MoS2屬于六方晶系，是具有抗磁性的半導(dǎo)體化合物。（1）扶椅型結(jié)構(gòu)。（2）Z字型結(jié)構(gòu)這些結(jié)構(gòu)的性質(zhì)受到應(yīng)力的影響會表現(xiàn)出一些磁學(xué)，電學(xué)，光學(xué)性質(zhì)。X（zigzag)Y(armchair)MoS2的納米材料有兩種邊緣結(jié)構(gòu)對酸的抗腐蝕性很強(qiáng)，除硝酸及王水外對一般酸均不起作用；對堿性水溶液要在pH值大于10時(shí)才緩慢氧化；對各種強(qiáng)氧化劑不穩(wěn)定，能氧化成鉬酸；對油、醇、脂的化學(xué)安定性很高。MoS2化學(xué)穩(wěn)定性：MoS2附著性能由于硫原子與金屬有強(qiáng)的結(jié)合力，故MoS2與金屬表面產(chǎn)生了較強(qiáng)的吸附力，極薄的MoS2就能起很好的潤滑作用，實(shí)踐也證明了MoS2的確具有較強(qiáng)的吸
3、附性能。MoS2具有低的摩擦系數(shù)，一般為0.03-0.15，比石墨的摩擦系數(shù)還小，在良好的條件下，摩擦系數(shù)可達(dá)到0.017。MoS2的摩擦系數(shù)二硫化鉬在常態(tài)下為不良導(dǎo)體和非磁性材料。MoS2導(dǎo)電磁性：二硫化鉬具有抗輻射作用，不全因射線的輻射而破壞正常潤滑。MoS2抗輻射性能：MoS2的應(yīng)用MoS2可以被合成多種形式的無機(jī)結(jié)構(gòu)如：納米粒子，單壁納米管和多壁納米管MoS2形成的富勒烯納米粒子和納米管因獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu)，決定了其有許多新奇的性能。1.柔性器件像石墨烯一樣單層MoS2可以做柔性器件。例如柔性液晶面板。2.優(yōu)異的摩擦性能IF-MoS2（IF表示含無機(jī)類富勒烯）可以在高真空下繼續(xù)保持其
4、優(yōu)異的摩擦性質(zhì)。主要應(yīng)用于不易維護(hù)的設(shè)備，如：空間飛行器，衛(wèi)星及軍事領(lǐng)域。3.潤滑性由于MoS2和金屬之間的附著力很強(qiáng)，可以進(jìn)一步通過納米顆粒的剝片，單分子納米層被轉(zhuǎn)移到金屬表面上，緩和摩擦和磨損。4.防腐MoS2不溶于水，只溶于王水和煮沸的的濃硫酸，因此鍍上一層輝鉬的不銹鋼能很好的防腐。5.場效應(yīng)晶體管單層MoS2的電子遷移率在室溫下可以達(dá)到200Vm/s，有一個很高的開關(guān)比：1×108。體積比Si小，使得獲得同樣效果的電子運(yùn)動時(shí)，MoS2可以比Si更輕薄。在穩(wěn)定狀態(tài)下耗能比傳統(tǒng)Si晶體管小十萬倍。由于MoS2有一個直接帶隙（帶隙是指導(dǎo)帶的最低點(diǎn)和價(jià)帶的最高點(diǎn)的能量之差。帶隙越大，電子
5、由價(jià)帶被激發(fā)到導(dǎo)帶越難，本征載流子濃度就越低，電導(dǎo)率也就越低），不像石墨烯沒有直接的帶隙。所以MoS2是下一代場效應(yīng)晶體管的熱門候選者。6.做太陽能電池，鋰電池等的電極材料。7.催化劑MoS2可以做給原油脫硫的工業(yè)催化劑，光催化劑等，還可預(yù)防硫中毒。8.儲氫媒介水分子可以在單層MoS2空位處分解成O與2H原子，這些原子束縛在懸空鍵上，在1H-MoS2的表面釋放出氫氣。9.發(fā)光二級管10.吸附劑IF-MoS2比表面積較大，吸附能力很強(qiáng)，可以吸附一些有毒氣體，芳香劑等。11.制備二硫化鉬層間化合物由于MoS2是層間化合物而且其層間是微弱的范德華力，很容易插入有機(jī)基團(tuán)或其他化合物可形成二維納米
6、復(fù)合物。這些復(fù)合物可以表現(xiàn)出許多奇特的性質(zhì)。MoS2納米材料的制備1.高溫硫化法：①高溫硫化法主要是指在高溫條件下對鉬單質(zhì)或鉬的氧化物進(jìn)行硫化來制備納米MoS2的方法，硫源包括單質(zhì)硫和硫化氫氣體．其中，對鉬的氧化物進(jìn)行硫化是最常見的，其主要反應(yīng)機(jī)理如式(1)、(2):MoO3+2H2S+H2=MoS2+3H2O(1)MoO3+3H2S=MoS2+3H2O+1/8S8(2)②在足夠高的溫度條件下，單質(zhì)硫蒸氣也可將鉬的氧化物還原硫化為MoS2:2MoO3+7/8S8=2MoS2+3SO2（3）高溫硫化法的研究相對成熟，其優(yōu)點(diǎn)在于能制備出結(jié)晶狀態(tài)好，晶格畸變小，并且可以在不同的工藝參數(shù)條件下制
7、得不同形貌和結(jié)構(gòu)的納米MoS2材料。高溫硫化法還適合于制備各種不同種類的載體催化劑，但是由于此方法屬于氣固反應(yīng)，MoO3很難進(jìn)行有效的分散，因此不適合制備對分散性要求較高的MoS2催化劑。另外，高溫硫化法對設(shè)備、環(huán)境和制備條件要求較高．2.水熱法（1）用摩爾比是1:3的鉬酸鈉（Na2MoO4·2H2O）和硫代乙酰胺（CH3CSNH2）作原料再添加適當(dāng)?shù)拇呋瘎?。CH3CSNH2+2H2O→H2S+CH3COOH+NH34Na2MoO4
