volframsulfid

Volfram (IV) sulfid är den kemiska föreningen med formeln WS2. Det förekommer naturligt som det sällsynta mineralet kallas tungstenit. Detta material är en komponent av vissa katalysatorer som används för hydroavsvavling och hydrodenitrifikation.

WS2 adopterar en skiktad struktur relaterad till MoS2, med W-atomer belägna i trigonal prismatisk koordinationssfär. På grund av denna skiktstruktur bildar WS2 oorganiska nanorör, som upptäcktes på ett exempel på WS2 1992.

Egenskaper

Bulk WS2 bildar mörkgrå sexkantiga kristaller med en skiktad struktur. Liksom den närbesläktade MoS2, uppvisar den egenskaper hos ett torrt smörjmedel. Det är kemiskt ganska inert men attackeras av en blandning av salpetersyra och fluorvätesyror. När den upphettas i syreinnehållande atmosfär omvandlas WS2 till volframtrioxid. Vid upphettning i frånvaro av syre smälter WS2 inte men sönderdelas till volfram och svavel, men endast vid 1250 ° C.

Materialet genomgår peeling genom behandling med olika reagens, såsom klorsulfonsyra.

Syntes

WS2 produceras med ett antal metoder. Många av dessa metoder involverar behandling av oxider med källor av sulfid eller hydrosulfid, levererad som vätesulfid eller genererad in situ. Andra vägar medför termolys av volfram (VI) sulfider (t ex (R4N) 2WS4) eller ekvivalenten (t ex WS3).

Program

WS2 används i kombination med andra material som katalysator för hydrotreating av råolja.

Forskning

Som MoS2 studeras Nanostructured WS2 kraftigt för potentiella tillämpningar. Det har diskuterats för lagring av väte och litium. Som sådan är det av intresse att undersöka material för solid state sekundära litiumbatterier och andra elektrokemiska anordningar. WS2 katalyserar också hydrogenering av koldioxid:

CO2 + H2 → CO + H2O

Nanorör

Illustration av PbI2 / WS2 core-shell nanostruktur.

Tungstendisulfid är det första materialet som visat sig bilda oorganiska nanoror, 1992. Denna förmåga är relaterad till den skiktade strukturen av WS2 och makroskopiska mängder WS2 har framställts med ovan nämnda metoder. WS2 nanorör har undersökts som armeringsmedel för att förbättra de mekaniska egenskaperna hos polymera nanokompositer. I en studie visade WS2 nanorörer förstärkta biologiskt nedbrytbara polymera nanokompositer av polypropylenfumarat (PPF) signifikanta ökningar i Youngs modul, kompressionsutbytehållfasthet, böjmodul och böjningsstyrka jämfört med enkla och flerväggiga kolnanorörar förstärkta PPF nanokompositer, vilket tyder på att WS2 nanorör kan vara bättre armeringsmedel än kolnanorör. Tillsatsen av WS2-nanorör till epoxiharts förbättrade vidhäftning, frakturhethet och belastningsutsläppshastighet. Slitage på nanorörförstärkt epoxi är lägre än för ren epoxi. WS2-nanorörerna inbäddades i en poly (metylmetakrylat) (PMMA) nanofibermatris via elektrospinning. Nanorörerna var väl dispergerade och inriktade längs fiberaxeln. Den förbättrade styvheten och segheten hos PMMA-fibernät med hjälp av oorganisk nanorörtillägg kan ha potentiella användningsområden som slagabsorberande material, t.ex. för ballistiska västar.

WS2 nanorör är ihåliga och kan fyllas med annat material, för att bevara eller styra det till en önskad plats, eller för att skapa nya egenskaper i fyllmedlet som är begränsat inom en nanometerskala diameter. För detta mål gjordes oorganiska nanorörhybrider genom att fylla WS2 nanorör med smält bly-, antimon- eller bithmuthjodidsalt genom en kapillärvätningsprocess, vilket resulterade i PbI2 @ WS2, SbI3 @ WS2 eller BiI3 @ WS2 kärnskal nanorör.

Nanosheets

WS2 kan också existera i form av atomtunna ark. Sådana material uppvisar rumstemperaturfotoluminescens i monoskiktgränsen