在石油催化劑的生產(chǎn)過(guò)程中，二硫化鎢（WS2）以其獨(dú)特的催化性能備受矚目。WS2核心活性位點(diǎn)主要集中於其片層結(jié)構(gòu)的邊緣位置，而基面的催化活性相對(duì)有限。
中鎢線上二硫化鎢圖片
為了進(jìn)一步提升WS2催化性能，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)先進(jìn)的剝離技術(shù)成功製備出單層二硫化鎢，並深入研究了其催化特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，單層結(jié)構(gòu)顯著增強(qiáng)了WS2的催化活性。然而，剝離技術(shù)主要作用於材料的縱向結(jié)構(gòu)，對(duì)於橫向基面的細(xì)化分割效果有限。因此，開(kāi)發(fā)一種能夠高效生產(chǎn)單分散二硫化鎢納米片的技術(shù)顯得尤為重要。
為了製備高活性的單分散WS2納米片，研究者採(cǎi)用了一種創(chuàng)新的合成方法。首先，以氧化鎢和硫作為原料，通過(guò)精細(xì)的球磨混合過(guò)程實(shí)現(xiàn)原料的均勻活化；隨後，在氬氣或氮?dú)獾谋Ｗo(hù)氣氛中，將混合物在約650°C的溫度下恒溫退火80分鐘左右。為了確保硫源充足，研究者還在退火過(guò)程中預(yù)先添加了部分硫粉，其添加量與反應(yīng)混合物的品質(zhì)比控制在0.05-10之間。退火完成後，讓材料在保護(hù)氣氛中自然冷卻至250°C以下，從而得到單分散二硫化鎢納米片。
這種生產(chǎn)技術(shù)的關(guān)鍵在於其簡(jiǎn)單易行、成本效益高以及產(chǎn)品性能優(yōu)越。所製備的二硫化鎢納米片不僅細(xì)微性小，而且活性高，非常適合大規(guī)模生產(chǎn)。此外，這種單分散WS2納米片不僅限於石油催化劑的製造，其廣闊的應(yīng)用前景還包括儲(chǔ)氫材料、潤(rùn)滑劑以及太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域。這主要得益於其較大的比表面積以及卓越的光、電、潤(rùn)滑和催化性能。
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