在石油催化劑的生產(chǎn)過程中，二硫化鎢（WS2）以其獨特的催化性能備受矚目。WS2核心活性位點主要集中于其片層結(jié)構(gòu)的邊緣位置，而基面的催化活性相對有限。
中鎢在線二硫化鎢圖片
為了進一步提升WS2催化性能，研究團隊通過先進的剝離技術(shù)成功制備出單層二硫化鎢，并深入研究了其催化特性。實驗結(jié)果顯示，單層結(jié)構(gòu)顯著增強了WS2的催化活性。然而，剝離技術(shù)主要作用于材料的縱向結(jié)構(gòu)，對于橫向基面的細化分割效果有限。因此，開發(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。
中鎢在線二硫化鎢圖片
為了制備高活性的單分散WS2納米片，研究者采用了一種創(chuàng)新的合成方法。首先，以氧化鎢和硫作為原料，通過精細的球磨混合過程實現(xiàn)原料的均勻活化；隨后，在氬氣或氮氣的保護氣氛中，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，研究者還在退火過程中預(yù)先添加了部分硫粉，其添加量與反應(yīng)混合物的質(zhì)量比控制在0.05-10之間。退火完成后，讓材料在保護氣氛中自然冷卻至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)鍵在于其簡單易行、成本效益高以及產(chǎn)品性能優(yōu)越。所制備的二硫化鎢納米片不僅粒度小，而且活性高，非常適合大規(guī)模生產(chǎn)。此外，這種單分散WS2納米片不僅限于石油催化劑的制造，其廣闊的應(yīng)用前景還包括儲氫材料、潤滑劑以及太陽能電池等領(lǐng)域。這主要得益于其較大的比表面積以及卓越的光、電、潤滑和催化性能。
