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《MoS2納米材料的制備及其性質(zhì)研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、MoS2納米材料的制備及其性質(zhì)研究前言：1985年，人們首次發(fā)現(xiàn)了C60籠型結(jié)構(gòu)如下圖1991年，日本人宣告碳納米管——是一些石墨層卷曲形成的同心圓柱構(gòu)成中空管狀結(jié)構(gòu)——的發(fā)現(xiàn)。2004年，英國曼徹斯特大學的兩位教授首次成功分離出了石墨烯，并在2010年獲得了諾貝爾物理學獎。2011年，在中財網(wǎng)上的一篇文章上出現(xiàn)了這樣一句話:如果你錯過了石墨烯，就不要再錯過輝鉬了!《輝鉬有望替代硅成為新一代半導體材料》這是科技日報上的一篇文章。該文章報道瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院納米電子學與結(jié)構(gòu)實驗室稱：用一種名為輝鉬的
2、材料制造半導體，或者制造更小效能更高的電子芯片在下一代納米電子設(shè)備領(lǐng)域，將比傳統(tǒng)的硅材料或富勒烯更有優(yōu)勢。那輝鉬材料具體是那一種材料呢？它就是——MoS2受C60與碳納米管的啟發(fā)，以色列魏茲曼科學院科學家R·Tenne領(lǐng)導的研究小組于1993年合成了IF-MoS2納米顆粒與納米管。（IF—無機富勒烯）MoS2的性質(zhì)熔點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℃在空氣中加熱時開始氧化，溫度升高，氧化反應(yīng)加快。MoS2不溶于水，
3、只溶于王水與煮沸的濃硫酸。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和S以共價鍵結(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體化合物。MoS2的納米材料有兩種邊緣結(jié)構(gòu)（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，電學，光學性質(zhì)。X（zigzag)Y(armchair)→MoS2的應(yīng)用MoS2可以被合成多種形式的無機結(jié)構(gòu)如：納米粒子，單壁
4、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可以在高真空下繼續(xù)保持其優(yōu)異的摩擦性質(zhì)。主要應(yīng)用于不易維護的設(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，可以進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
5、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動時，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，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
6、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，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，很容易插入有機基團或其他化合物可形成二維納米復合物。這些復合物可以表現(xiàn)出許多奇特的性質(zhì)。MoS2納米材料的制備1.水熱法（1）用摩爾比是1:3的Na2MoO4·2H2OandCH3CSNH2作原料再添加適當?shù)拇呋瘎?。CH3CSNH2+2H2O→H2S+CH3COOH+N
7、H34Na2MoO4+9H2S→4MoS2+Na2SO4+6NaOH+6H2O（2）用NaS2和MoO3作原料在聚四氟乙烯做襯里的高壓釜中反應(yīng)。（3）(NH4)6Mo7O244H2O,(CS(NH2)2),(H2C2O42H2O）其中Mo/S/H2C2O4的摩爾比為1:2:1.2.機械球磨法用MoO3與硫在球磨機中球磨，得到的混合物在管式爐中燒結(jié)就可制得MoS2的納米材料。3.CVD法4.還原沉淀法5.激光蝕刻法6.紫外線，X射線光刻下一段時間的工作１.利用實驗室現(xiàn)有的條件用MoS2在Si襯底上生長
8、其納米材料并且觀測器形貌表征及光學，電學，磁學的一些性質(zhì)。2.MoS2磁性的研究，摻雜一些磁性元素Co，Gd等的研究。Thankyouforyourattention
