二硫化钨浅析

二硫化钨(WS2)是一种低维度过渡金属硫化物,具有与石墨烯层状结构相似的,因力学、热学、光学和电学良好的原因,广泛应用于光电、润滑、储能、医疗等领域。

二硫化钨浅析图片

一、性质方面

外观为黑灰色粉末,密度7.6g/cm3,微溶于冷水,溶于热水,不溶于除浓硝酸与氢氟酸混合液外的无机酸及碱和醇,但溶于熔融碱。由于WS2中的W处于中间价态,所以具有较强的还原性与氧化性,易与热的浓硫酸、硝酸、王水等强氧化剂反应,生产WO3或WS3;另外,在真空中加热至1250℃会分解成钨与硫。

二、晶体结构

从微观上来看,WS2是一个具有六方晶系的片层状中空球体,其表面以S-W-S分子团形成六方形网络,层间以范德瓦尔斯力连接,层内以W-S共价键链接。

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三、制备方法

1、焙烧分解法:先将钨酸与氨水反应,生成钨酸铵,再与硫化氢气体反应,生成四硫代钨酸铵经高温焙烧,分解为WS2。

2、直接合成法:将硫蒸气通入红热的钨中便可形成WS2。

除了上述的两种方法外,还有水热合成法、高温固相合成法等。

四、用途

1、作润滑剂,适合应用于工作环境较为恶劣的场所,这主要是因为二硫化钨具有较低的摩擦系数、较好的抗压性能和抗氧化性能。

2、作储能电极材料。WS2因有良好的电子传输速率和热化学稳定性等特点,而能显著提高电极材料的电化学性能和安全性。

3、作石油催化剂,因为它具有裂解性能好,催化活性稳定可靠,使用寿命长等特点。

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