volframsulfiid

Volframi (IV) sulfiid on keemiline ühend valemiga WS2. See esineb loomulikult haruldase mineraalina, mida nimetatakse volframiitiks. See materjal on teatud katalüsaatorite komponent, mida kasutatakse hüdrodesulfureerimisel ja hüdrodenitrifitseerimisel.

WS2 võtab vastu MoS2-ga seotud kihilise struktuuri, kus W-aatomid paiknevad trigonaalses prismakujulises koordineerimisfääris. Tänu kihilisele struktuurile moodustab WS2 anorgaanilisi nanotorusid, mis avastati WS2 näites 1992. aastal.

Omadused

Mass WS2 moodustab kihilise struktuuriga tumehalli kuusnurkseid kristalle. Nagu ka tihedalt seotud MoS2, omab see kuiva määrdeaine omadusi. See on keemiliselt suhteliselt inertne, kuid seda mõjutab lämmastik- ja fluorosüsivesinike segu. Hapnikku sisaldavas atmosfääris kuumutades konverteerib WS2 volframtrioksiidiks. Hapniku puudumisel kuumutamisel WS2 ei sulu, vaid laguneb volframi ja väävlisisaldusega, kuid ainult 1250 ° C juures.

Materjal kooritakse erinevate reaktiivide, näiteks klorosulfoonhappega töötlemisel.

Süntees

WS2 valmistatakse mitmete meetoditega. Paljud neist meetoditest hõlmavad oksiidide töötlemist sulfiidide või hüdrosulfiidide allikatega, mis tarnitakse vesiniksulfiidina või tekitatakse in situ. Teised viisid hõlmavad volframi (VI) sulfiidide (nt (R4N) 2WS4) või samaväärse (nt WS3) termolüüsi.

Rakendused

WS2 kasutatakse koos teiste materjalidega toornafta hüdrogeenimise katalüsaatorina.

Teadus

Nagu MoS2, uuritakse nanostruktureeritud WS2 potentsiaalsete rakenduste jaoks tugevalt. Seda on arutatud vesiniku ja liitiumi ladustamisel. Sellisena on huvitav uurida tahke oleku sekundaarse liitiumaku patareide ja teiste elektrokeemiliste seadmete materjali. WS2 katalüüsib ka süsinikdioksiidi hüdrogeenimist:

CO2 + H2 → CO + H2O

Nanotorud

PbI2 / WS2 südamikukere nanostruktuuri illustratsioon.

Volframdisulfiid on 1992. aastal esimene anorgaaniliste nanotorude moodustav materjal. See võime on seotud WS2 kihilise struktuuriga ja WS2 makroskoopilised kogused on toodetud ülalmainitud meetoditega. WS2 nanotorusid on uuritud tugevdusainetena, et parandada polümeersete nanokomposiitide mehaanilisi omadusi. Uuringus näitasid polüpropüleenfumaraadi (PPF) WS2 nanotorude tugevdatud biolagunevad polümeersed nanokomposiidid märkimisväärselt Youngi moodulit, kompressiooni saagikust, paindemoodulit ja paindumistugevust, võrreldes ühe- ja mitmekülgsete süsinik-nanotorude tugevdatud PPF-i nanokomposiitidega. et WS2 nanotorud võivad olla paremad tugevdavad ained kui süsinik-nanotorud. WS2 nanotorude lisamine epoksüvaigule parandas haardumist, luumurdu ja tüve energia vabanemiskiirust. Nanotorude tugevdatud epoksiidi kulumine on väiksem kui puhta epoksiidi puhul. WS2 nanotorud sisestati elektrolüüsi teel polü (metüülmetakrülaadi) (PMMA) nanofibrikmaatriksisse. Nanotorud olid hästi hajutatud ja joondatud mööda kiu telge. PMMA kiudude silmade suurenenud jäikus ja tugevus anorgaaniliste nanotorude lisamise abil võib olla potentsiaalselt kasutatav löögit absorbeerivate materjalidena, nt. ballistiliste vestide jaoks.

WS2 nanotorud on õõnsad ja neid võib täita teise materjaliga, et säilitada või suunata see soovitud asukohta või luua täitematerjalis uusi omadusi, mis on piiratud nanomeetri skaala läbimõõduga. Selle eesmärgi saavutamiseks valmistati anorgaanilised nanotoru hübriidid, täites WS2 nanotorusid sulase plii, antimoni või bithmuthjodiidi soolaga kapillaarse niisutamisprotsessiga, mille tulemusena saadi PbI2 @ WS2, SbI3 @ WS2 või BiI3 @ WS2 tuuma-kest nanotorud.

Nano-lehed

WS2 võib eksisteerida ka atomiliselt õhukeste lehtede kujul. Sellistel materjalidel on ühekihilise piirmäära fotoluminestsents ruumis