이황화 텅스텐

Tungsten disulfide
이황화 텅스텐
Molybdenite-3D-balls.png
WS2 on sapphire.jpg
왼쪽2: 사파이어에 WS필름.맞아, 어두운 각질 제거2 WS 필름이 물 위에 떠다니고 있어
이름
IUPAC 이름
텅스텐 황
비스(술파닐리덴)텅스텐
시스템 IUPAC 이름
디티옥소퉁스텐
기타 이름
황화 텅스텐(IV)
텅스텐석
식별자
3D 모델(JSmol)
체비
켐스파이더
ECHA 정보 카드 100.032.027 Edit this at Wikidata
EC 번호
  • 235-243-3
  • InChI=1S/2S.W checkY
    키: ITNXVSDJBHYNJ-UHFFFAOYSA-N checkY
  • InChI=1S/2S.w
    키: ITNXVSDJBHYNJ-UHFFFAOYSA-N
  • S=[W]=S
특성.
WS2
몰 질량 247.98 g/g
외모 청회색[1] 가루
밀도 7.5 g/cm3, 솔리드[1]
녹는점 1,250 °C (2,280 °F, 1,520 K) 분해[1]
미용해성
밴드갭 최대 1.35 eV (광학식, 간접식, [2][3]벌크식)
최대 2.05 eV (광학, 직접, 단분자층)[4]
+5850 · 10−6 cm3 / 세로[5]
구조.
몰리브덴석
삼각 프리즘(WIV)
피라미드(S2−)
관련 화합물
기타 음이온
 산화 텅스텐(IV)
텅스텐 디셀렌화물
디텔루라이드 텅스텐
기타 캐티온
 이황화 몰리브덴
이황화탄탈
이황화 레늄
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.

이황화텅스텐은 텅스텐과 황으로 이루어진 무기화합물이며 화학식은2 WS이다.이 화합물은 전이 금속 디칼코게나이드라고 불리는 물질군의 일부이다.그것은 희귀한 텅스텐 광물로 자연적으로 발생한다.이 물질은 수소 탈황 및 수소 탈질 작업에 사용되는 특정 촉매의 성분입니다.

WS는2 MoS와2 유사하거나 동형인 층 구조를 채택하고 대신 W 원자는 삼각 프리즘 배위구(Mo 원자 대신)에 위치한다.WS는2 이 층 구조로 인해 1992년 [6]WS의 얇은2 시료를 가열해 발견한 무기 나노튜브를 형성하고 있다.

구조 및 물리적 특성

Nb 도프2 WS의 원자 이미지(위) 및 모델(아래)청색, 적색, 황색 구는 각각 W, Nb, S 원자를 나타낸다.Nb 도핑으로 WS 밴드갭을2 [7]줄일 수 있습니다.

벌크2 WS는 층상 구조의 짙은 회색 육각형 결정을 형성합니다.밀접하게 관련된2 MoS와 마찬가지로 건조 윤활제의 특성을 나타냅니다.

WS는 외기에서는 비교적 안정적이라고2 여겨져 왔지만, 최근 단층2 WS의 외기 산화에 관한 보고에서는 그렇지 않은 것으로 나타났습니다.단층 형태에서는 WS는2 단층 WS에 의해 쉽게 흡수되는 가시파장의 빛을 포함한 광산화반응(<660nm;>~1.88eV)[8]을 통해 비교적 빠르게(주변광 및 대기 중 수일에 걸쳐) 산화텅스텐으로 변환된다2.적절한 파장의 빛 외에 산소와 물이 산화의 촉매 역할을 하는 것으로 생각되며, 이 반응은 진행되기 위해 산소와 물을 필요로 할 수 있습니다.이 반응의 산물에는 다양한 산화 텅스텐과 황산이 포함될 수 있다.MoS와2 같은 다른 반도체 전이 금속 디칼코게나이드(S-TMD)의 산화는 마찬가지로 주변 조명 및 대기 조건에서 발생하는 [9]것으로 관찰되었습니다.

WS는2 또한 질산과 불산의 혼합물에 의해 공격을 받는다.산소가 함유된2 대기에서 가열하면 WS는 삼산화 텅스텐으로 변환됩니다.WS는 산소가 없는 상태에서 가열하면 녹지 않고 텅스텐과 황으로 분해되지만 1250 °[1]C에서만 분해됩니다2.

역사적으로 단층 WS는2 n-부틸 리튬(헥산 내)에서 리튬과의 상호 작용을 통한 화학적 박리, 이어서 [10]물에서의 초음파 처리를 통한 Li 인터칼레이션 화합물의 박리 등을 사용하여 분리되었다.WS는2 클로로술폰산[11],[12] 할로겐화리튬 등 다양한 시약으로 각질제거를 한다.

합성

WS는2 여러 [1][13]가지 방법으로 생성됩니다.이러한 방법 중 대부분은 황화수소 또는 황화수소 공급원이 있는 산화물을 처리하는 것과 관련이 있습니다. 황화수소로 공급되거나 현장에서 생성됩니다.

박막 및 단분자층

단층2 WS의 성장에 널리 사용되는 기술로는 화학증착(CVD), 물리증착(PVD) 또는 금속유기화학증착(MOCVD)이 있지만, 대부분의 현재 방법은 1×[14]10cm를13−2 초과하는 유황 공실 결함을 생성합니다.다른 경로에는 텅스텐(VI) 황화물의 열분해(예: (RN4))2가 포함된다.WS4) 또는 동등한 것(WS [13]등3).

프리랜딩2 WS 필름은 다음과 같이 제작할 수 있습니다.WS는2 사파이어와 같은 친수성 기판 위에 퇴적된 후 폴리스티렌과 같은 폴리머로 코팅됩니다.샘플을 물에 몇 분 동안 담근 후 소수성2 WS 필름은 자연스럽게 벗겨집니다.[15]

적용들

WS는2 다른 재료와 함께 [13]원유의 수소 처리 촉매로 사용됩니다.최근에는 패시브 모드 잠김 파이버 레이저의 포화성 용도가 발견되어 펨토초 펄스가 생성되고 있습니다.

라멜라 텅스텐 이황화물은 고정 장치, 베어링 및 [16]금형의 건식 윤활제로 사용되며 항공우주 및 군수 [17][failed verification]산업에서도 크게 사용됩니다.WS는2 고속 공기 충돌로 바인더나 경화 없이 금속 표면에 도포할 수 있습니다.이 프로세스에 대한 가장 최근의 공식 표준은 SAE 국제 규격 [18]AMS2530A에 제시되어 있다.

조사.

MoS와 마찬가지로2 나노구조화2 WS는 수소나 [11]리튬 저장 등 잠재적인 응용 분야에 대해 활발하게 연구되고 있습니다.WS는2 [11][19][20]또한 이산화탄소의 수소화를 촉매한다.

CO2 + H2 → CO + HO2

나노튜브

이황화 텅스텐은 1992년 [6]무기 나노튜브를 형성하는 것으로 처음 발견된 물질이다.이 기능은 WS의 계층2 구조와 관련이 있으며,[13] 위의 방법으로 거시적인 양의2 WS가 생성되었습니다.WS나노튜브는2 고분자 나노복합체의 기계적 특성을 개선하기 위한 강화제로 연구되어 왔다.한 연구에서 WS 나노튜브 강화 폴리프로필렌 푸마르산염(PPF)의 생분해성 고분자 나노복합체는2 WS튜브 강화 PPF 나노복합체와 비교하여 영률, 압축 항복 강도, 굽힘 계수 및 굽힘 항복 강도가 유의미하게2 증가하였다.탄소나노튜브보다 [21]더 좋은 강화제가 될 수 있습니다.WS 나노튜브를2 에폭시 수지에 추가함으로써 접착력, 파괴 인성 및 변형 에너지 방출 속도가 향상되었습니다.나노튜브 강화 에폭시의 마모가 순수 [22]에폭시보다 낮다.WS2 나노튜브는 일렉트로스핀을 통해 폴리(메틸 메타크릴레이트) 나노섬유 매트릭스(PMMA)에 삽입되었습니다.나노튜브는 섬유축을 따라 잘 분산되어 정렬되어 있었다.무기 나노튜브 추가를 통한 PMMA 섬유 메쉬의 강화된 강성과 인성은 예를 들어 탄도 [23][24]조끼의 충격 흡수 재료로 사용될 수 있습니다.

WS 나노튜브는 중공이며 다른 재료로 채워져 원하는 위치로 유지 또는 유도하거나 나노미터 크기의 직경 내에 제한된 필러 재료에 새로운 특성을 생성할 수 있습니다2.이를 위해 WS나노튜브를 캐피럴리 웨팅 공정으로 용융납, 안티몬 또는 요오드화 비스무트염으로 충전하여2 PbI2@WS2, SbI3@WS2 또는 BiI3@로 만든 무기나노튜브 하이브리드WS2 코어 [25]셸 나노튜브

나노시트

다음 항목도 참조하십시오.전이 금속 디칼코게니드 단분자층

WS는2 원자적으로 얇은 [26]시트 형태로 존재할 수도 있습니다.이러한 재료는 단층 [27]한계에서 상온 광발광을 나타낸다.

트랜지스터

대만반도체제조(TSMC)는 WS를 전계효과 트랜지스터의 채널 소재로 활용하는
2 방안을 검토 중이다.약 6층 두께의 재료는 화학 증착([28]CVD)을 사용하여 생성됩니다.

레퍼런스

Wikimedia Commons에는 텅스텐 디술피드와 관련된 미디어가 있습니다.
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