单层二硫化钨纳米片制备方法

单层二硫化钨纳米片不仅是一种优质的固体润滑材料,也是一种活性良好的催化剂,在润滑材料、压电材料等重要领域中均有广泛应用。但是,一般的化学、物理方法很难制备出纯单层结构的二硫化钨纳米材料。那么,单层二硫化钨纳米片到底应该怎么制备?

二硫化钨纳米片图片

单层二硫化钨纳米片制备的具体步骤:

(1)将硫代钨酸铵在惰性气体保护下于300-1200℃保温1-10h,冷却至室温得到待剥离的2H相二硫化钨块体;

(2)将步骤(1)得到的二硫化钨块体置于离心管中,加入小分子溶剂超声剥离10-72h,然后置于离心机中离心分离沉淀后得到二硫化钨纳米片悬浮液;

(3)将步骤(2)得到的二硫化钨纳米片悬浮液置于离心管中,超声1-10h,然后置于离心机中离心分离沉淀后得到对应小分子溶剂的2H相单层二硫化钨纳米片悬浮液,其中2H相单层二硫化钨纳米片的厚度小于1nm。

注意事项:步骤(1)中所述惰性气体为氮气或氩气;骤(2)中所述离心机的转速为1000r/min;步骤(2)中所述的小分子溶剂为水、甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、丙酮、N-甲基吡咯烷酮或N-甲基甲酰胺;步骤(3)中所述离心机的转速为4000-20000r/min。

二硫化钨纳米片图片

与传统的物理、化学法相比,该技术具有以下优点:

1、直接以硫代钨酸铵为原料,通过在较宽温度范围内的热处理,也可以在水、乙醇等小分子溶剂中超声剥离成2H相单层二硫化钨纳米片;

2、该技术避免了使用价格较高的LiOH、Li2CO3等锂盐试剂,节约了锂资源,大大降低了制备成本;

3、该技术合成的2H相单层二硫化钨纳米片,可以用在光析氢、电催化和储能等领域的研究;

4、该制备方法工艺操作简单,反应条件温和,所用试剂价格低廉且绿色环保。

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