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二硫化鉬納米顆粒製備方法 — 硫化鈉

將12g鉬酸鈉晶體(NaMoO4,分析純)和60g硫化鈉晶體(Na2S,分析純)分別溶於250ml蒸餾水中。將兩者依次倒入盛有80ml無水乙醇的催化劑燒杯中,充分攪拌,使其混合。接著將3.6mol/l的硫酸150ml倒入燒杯中,充分攪拌。反應瞬間完成,並有硫化氫氣體放出。反應結束後得到棕色膏狀MoS3沉澱。用蒸餾水反復洗滌沉澱直至濾液呈中性,將MoS3膏狀沉澱物置於60℃乾燥箱中乾燥8h後,用研缽將其研成細小的顆粒,放入氫氣氛的管式電爐中於400~800℃保溫20min,尾氣用堿液吸收,最後得到銀灰色的MoS2顆粒。

不同溫度脫硫後MoS2的TEM形貌

在400、500和600℃下生成的MoS2的結晶狀態不好,晶格發生了不同程度的畸變,表現為峰不尖銳有鈍化現象,甚至各特徵峰出現了分裂。而在800℃得到的MoS2峰明顯比其他三個溫度下得到的峰尖銳,說明在800℃下煆燒得到的MoS2結晶狀態良好,且無晶格畸變。由圖1可見,在400、500和600℃生成的MoS2微粒的粒徑很小且粒徑分佈比較均勻,但存在少量團聚現象。可能的原因是:MoS2是加氫脫硫的良好的催化劑,反應過程中一旦有微量的MoS3被氫氣還原成了MoS2,而生成的MoS2會作為加氫脫硫的催化劑,從而加速了MoS3被氫氣還原成MoS2的速度,而MoS2量越多,反應速度越快,反應速度成幾何級數增長,從而使得在非晶態的MoS3向晶態的MoS2的轉化過程中,晶核來不及發育完善或生長,所以生成的MoS2結晶狀態不完善,有不同程度的畸變。且晶體的粒徑較小,約20~30nm(圖1a、b、c)。而在800℃因高溫促進了晶核的發育和生長,所以煆燒得到的MoS2和單質鉬的結晶狀態良好,無晶格畸變,且生成物的粒徑較大。

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