從圖1可以看出，在確保其他實驗條件統一的情況下，將還沒有進行球磨預處理的MoS3和S混在一起進行反應，觀察到只能獲得些許的MoS2，而大部分產物是MoO2，這個只是硫化的中間產物［圖1(c)］。二硫化鉬的形成是一個替代和還原的分步反應，這跟三氧化鉬的完全氧化過程很相似，前者是一個快速反應而後者是一個緩慢的由擴散速度決定的擴散控制過程。所以，如果沒有經過球磨的情況下，反應物的粒徑會過大，導致無法快速的完成其還原反應，只能通過由外至內的硫擴散來實現其完全還原，這一過程需要很長的時間，即便所有的硫源都已揮發完畢，也只有少量片狀二硫化鉬生成。
但是如果經過機械磨球預處理，細微性就會變得很小，且分佈均勻，可以有效地增大反應物的直接接觸面積，這樣就能縮短反應時間，實現完全硫化［圖1(a)］。如果將硫磺和球磨後的MoS3混在一起進行反應的話，大部分MoS3可以轉化為MoS2，但是還會存在些許MoO2，這表示硫化不完全。而且所得產物的形貌是沒有彎曲的納米板，大小約為200nm，厚度為30nm，相比經過磨球預處理所得反應物，它的尺寸要大一些。［圖2(b)］
在氣固反應模型中，最終產物的尺寸取決於原先氧化納米顆粒的尺寸。然而，經過機械磨球預處理後，最終產物的形貌尺寸還取決於硫磺。因為，在磨球預處理後，MoS3和硫實現超細均勻化，能緊密地接觸，形成反應微區；開始進行加工、高溫煆燒時，它們可以很快發生反應，在反應微區內生成MoS2薄膜，從而阻止氧化鉬內核的繼續生長，再通過擴散硫化完成反應，從而得到二硫化鉬納米片。因此，我們可以認為機械球磨預處理對二硫化鉬納米片的形成起著關鍵性的作用，它不僅起到細化顆粒的作用，還實現了超細粒子的均勻分佈，使之形成多個“反應微區”，有效加快反應速率，限制內核生長。
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