當(dāng)WS2納米片與聚合物材料復(fù)合時(shí),液相剝離法制備WS2是最為合適的方法之一,其制備工藝簡單,所得納米片分散液質(zhì)量高,并且能廣泛應(yīng)用于其他二維材料中。
一般來說,二硫化鎢聚合物復(fù)合材料的制備過程可以分為兩步,即先將納米片剝離分散,再與聚合物溶液混合。但由于納米片可以在聚合物溶液中直接超聲剝離,為納米片分散體制備聚合物基復(fù)合材料提供便利。同時(shí),由于聚合物包覆著剝離后的 納米片,復(fù)合材料具有較好的穩(wěn)定性,避免了納米片的再聚集。然而,與有機(jī)溶劑或表面活性劑體系中液相剝離相比,聚合物體系中的剝離仍然相當(dāng)不成熟。聚合物濃度、離心條件或其他加工參數(shù)對剝離后的成品都有很大影響,甚至加劇分散體的聚集,因此在復(fù)合材料形成期間控制聚合物的聚集非常重要。
Vega-Mayoral等人使用聚乙烯醇(PVA)作為聚合物系統(tǒng),研究了WS2在聚合物溶液中的液體剝離,通過調(diào)整離心速率可以對單層復(fù)合材料進(jìn)行篩選。通過半定量光譜和拉曼光譜表征,可以確定納米片長度、厚度和單層復(fù)合材料的體積分?jǐn)?shù),得到優(yōu)化的聚合物濃度和離心速率。當(dāng)單層體積分?jǐn)?shù)>5%時(shí),可以觀察到光致發(fā)光的分散體。通過對單層WS2發(fā)光性能的跟蹤觀測,可以分析在復(fù)合物形成期間,是否發(fā)生了聚集。
根據(jù)已有的報(bào)導(dǎo),WS2納米片與聚合物復(fù)合主要應(yīng)用于機(jī)械性能方面的應(yīng)用,而應(yīng)用于電化學(xué)性能方面時(shí),則較多采用WS2納米顆粒或納米管。