كبريتيد التنغستن

كبريتيد التنغستن (IV) هو مركب كيميائي مع الصيغة WS2. ويحدث بشكل طبيعي كما المعدنية النادرة تسمى التنغستنيت. هذه المادة هي مكون من بعض المواد الحفازة المستخدمة في الكبريت الهيدروجيني والتحلل المائي.

تعتمد WS2 بنية ذات طبقات مرتبطة بـ MoS2 ، مع وجود ذرات W في مجال التنسيق المنشوري ثلاثي الزوايا. بسبب هذا الهيكل الطبقي ، تشكل WS2 أنابيبًا غير عضوية ، تم اكتشافها في مثال على WS2 في عام 1992.

خصائص

تشكل WS2 بالجملة بلورات سداسية رمادية داكنة ذات بنية ذات طبقات. مثل MoS2 ذات الصلة الوثيقة ، فإنه يعرض خصائص مواد التشحيم الجافة. خامل كيميائيا إلى حد ما ولكن هاجمها خليط من الأحماض النيتريك والهيدروفلوريك. عند تسخينه في جو يحتوي على الأكسجين ، يتحول WS2 إلى ثلاثي أكسيد التنغستن. عندما يتم تسخينه في غياب الأكسجين ، لا يذوب WS2 ولكنه يتحلل إلى التنجستن والكبريت ، ولكن فقط عند 1250 درجة مئوية.

تخضع المادة للتقشير عن طريق العلاج بمختلف الكواشف مثل حمض الكلوروسلفونيك.

وتوليف

WS2 بعدد من الطرق. تشتمل العديد من هذه الطرق على معالجة الأكاسيد بمصادر من الكبريتيد أو الهيدروسولفيد ، والمزودة بكبريتيد الهيدروجين أو المتولدة في الموقع. تشتمل المسارات الأخرى على التحليل الحراري للكبريتيدات التنغستنية (VI) (على سبيل المثال ، (R4N) 2WS4) أو ما يعادلها (على سبيل المثال ، WS3).

والتطبيقات

WS2 ، بالاقتران مع مواد أخرى ، كعامل مساعد في المعالجة الهيدرولوجية للنفط الخام.

والبحوث

مثل MoS2 ، تتم دراسة البنية WS2 النانوية بشدة للتطبيقات المحتملة. وقد نوقشت لتخزين الهيدروجين والليثيوم. على هذا النحو ، من المهم البحث عن مواد لكاثودات بطارية الليثيوم الثانوية ذات الحالة الصلبة والأجهزة الكهروكيميائية الأخرى. WS2 يحفز أيضا هدرجة ثاني أكسيد الكربون:

CO2 + H2 → CO + H2O

والأنابيب النانوية

رسم توضيحي للبنية النانوية PbI2 / WS2 النواة.

ثاني كبريتيد التنغستن هو أول مادة تم العثور عليها لتشكيل أنابيب نانوية غير عضوية ، في عام 1992. ترتبط هذه القدرة بالهيكل الطبقي لـ WS2 ، وقد تم إنتاج كميات مجهرية من WS2 بالطرق المذكورة أعلاه. تم فحص الأنابيب النانوية WS2 كعوامل معززة لتحسين الخواص الميكانيكية للمركبات النانوية البوليمرية. في دراسة ، أظهرت الأنابيب النانوية WS2 المدعمة بالمواد النانوية البوليمرية القابلة للتحلل من مركبات البولي بروبيلين الفومارات (PPF) زيادات كبيرة في معامل يونغ ، وقوة غلة الانضغاط ، معامل الانحناء وقوة العائد المرن ، بالمقارنة مع الأنابيب النانوية الكربونية أحادية ومتعددة الجدران ، عززت أن الأنابيب النانوية WS2 قد تكون عوامل تعزيز أفضل من أنابيب الكربون النانوية. أدت إضافة الأنابيب النانوية WS2 إلى راتنجات الايبوكسي إلى تحسين الالتصاق ، وصلابة الكسر ومعدل إطلاق طاقة الضغط. تآكل الايبوكسي المقوى بالأنابيب النانوية أقل من تآكل الايبوكسي النقي. تم تضمين الأنابيب النانوية WS2 في مصفوفة ألياف نانو بولي (ميثيل ميثاكريلات) (PMMA) عن طريق الصهر الكهربائي. تم تفريق الأنابيب النانوية بشكل جيد ومحاذاتها على طول محور الألياف. قد يكون للصلابة المعززة والمتانة لشبكات الألياف PMMA عن طريق إضافة الأنابيب النانوية غير العضوية استخدامات محتملة كمواد ممتصة للصدمات ، على سبيل المثال لالسترات الصوفية.

الأنابيب النانوية WS2 جوفاء ويمكن ملؤها بمواد أخرى ، للحفاظ عليها أو إرشادها إلى الموقع المرغوب فيه ، أو لإنشاء خصائص جديدة في مادة الحشو المحصورة داخل قطر مقياس النانو. تحقيقًا لهذا الهدف ، تم تصنيع الهجائن غير النانوية غير النانوية عن طريق ملء الأنابيب النانوية WS2 بالرصاص المنصهر أو الأنتيمون أو ملح البيوثوث من خلال عملية ترطيب شعري ، مما أدى إلى PbI2 @ WS2 أو SbI3 @ WS2 أو BiI3 @ WS2 النانوية النواة الأساسية.

وNanosheets

يمكن أن توجد WS2 أيضًا في شكل أوراق رقيقة ذريًا. هذه المواد تظهر لمعان ضوئي في درجة حرارة الغرفة في حدود الطبقة الأحادية