โมลิบดีนัมไดซัลไฟด์: ไดคอลโคเจไนด์ของโลหะทรานซิชันสองมิติที่แนวหน้าของการหล่อลื่นที่เป็นของแข็ง, อิเล็กทรอนิกส์, และน้ำมันหล่อลื่นผงโมลิบดีนัมวัสดุควอนตัม

1. Crystal Framework และ Split Anisotropy

1.1 โพลีมอร์ฟ 2H และ 1T: ความเป็นคู่ทางสถาปัตยกรรมและดิจิทัล

(โมลิบดีนัมไดซัลไฟด์)

โมลิบดีนัมซัลไฟด์ (MoS ₂) คือไดแชลโคเจนไนด์โลหะแบบแยกกะ (ทีเอ็มดี) โดยมีสูตรทางเคมีประกอบด้วยอะตอมโมลิบดีนัมหนึ่งอะตอมคั่นกลาง 2 อะตอมของกำมะถันในการซิงโครไนซ์แบบปริซึมแบบตรีโกณมิติ, ก่อตัวเป็น S ที่มีพันธะโควาเลนต์– โม– แผ่นเอส.

ชั้นเดี่ยวส่วนตัวเหล่านี้เรียงซ้อนกันขึ้นและลงและยึดติดกันด้วยแรงกดดันจาก van der Waals ที่อ่อนแอ, ช่วยให้สามารถเฉือนและขัดผิวได้ง่ายเพื่อให้เกิดความบางแบบอะตอมมิกแบบสองมิติ (2ดี) คริสตัล– คุณลักษณะทางโครงสร้างหลักสำหรับบทบาทการทำงานที่หลากหลาย.

MoS 2 มีอยู่ในโพลีมอร์ฟิกหลายประเภท, ความปลอดภัยทางอุณหพลศาสตร์ที่สุดคือเฟส 2H ของสารกึ่งตัวนำ (สมดุลหกเหลี่ยม), โดยที่แต่ละชั้นจะแสดง bandgap เส้นตรงที่ ~ 1.8 eV ในรูปแบบชั้นเดียวที่เปลี่ยนไปเป็น bandgap ทางอ้อม (~ 1.3 อีวี) เป็นกลุ่ม, ความรู้สึกที่สำคัญสำหรับแอปพลิเคชันออปโตอิเล็กทรอนิกส์.

ในทางกลับกัน, เฟส 1T ที่สามารถแพร่กระจายได้ (สัดส่วนรูปหลายเหลี่ยม) รวบรวมการซิงโครไนซ์แบบแปดด้านและทำหน้าที่เป็นตัวนำโลหะเนื่องจากการบริจาคอิเล็กตรอนจากอะตอมกำมะถัน, ช่วยให้สามารถนำไปใช้ในปฏิกิริยาทางไฟฟ้าและคอมโพสิตที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าได้.

การเปลี่ยนแปลงเฟสระหว่าง 2H ถึง 1T สามารถเกิดขึ้นได้ทางเคมี, เคมีไฟฟ้า, หรือผ่านการออกแบบความเครียด, จัดหาระบบที่ปรับแต่งได้สำหรับการสร้างอุปกรณ์มัลติฟังก์ชั่น.

ความสามารถในการรองรับและจัดรูปแบบเฟสเหล่านี้เชิงพื้นที่ภายในเกล็ดเดี่ยวเปิดเส้นทางสำหรับโครงสร้างเฮเทอโรในระนาบที่มีโดเมนอิเล็กทรอนิกส์ที่แตกต่างกัน.

1.2 ข้อบกพร่อง, ยาสลบ, และรัฐข้างเคียง

ประสิทธิภาพของ MoS two ในการใช้งานตัวเร่งปฏิกิริยาและดิจิทัลมีความไวอย่างยิ่งต่อปัญหาระดับอะตอมและสารเจือปน.

จุดบกพร่องโดยธรรมชาติ เช่น งานกำมะถันทำหน้าที่เป็นผู้บริจาคอิเล็กตรอน, เพิ่มการนำไฟฟ้าชนิด n และทำหน้าที่เป็นเว็บไซต์ที่ใช้งานสำหรับการตอบสนองต่อการพัฒนาไฮโดรเจน (ของเธอ) ในการแยกน้ำ.

ปัญหาเส้นขอบเกรนและเส้นอาจขัดขวางการขนส่งต้นทุนหรือพัฒนาเส้นทางนำไฟฟ้าเฉพาะที่, ขึ้นอยู่กับการตั้งค่าอะตอม.

การเติมสารควบคุมด้วยกะเหล็ก (เช่น, อีกครั้ง, ไม่มี) หรือชาลโคเจน (เช่น, ส) ช่วยให้สามารถปรับโครงสร้างวงดนตรีได้อย่างละเอียด, ความเข้มข้นของผู้ให้บริการ, และผลการมีเพศสัมพันธ์แบบหมุน-วงโคจร.

อย่างมีนัยสำคัญ, ขอบของ MoS สองนาโนชีต, โดยเฉพาะโลหะที่ปลายโม (10– 10) ด้านข้าง, แสดงกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยาที่สูงกว่าเครื่องบินฐานเฉื่อยอย่างมาก, สร้างแรงจูงใจให้กับเลย์เอาต์ของไดรเวอร์ที่มีโครงสร้างนาโนโดยใช้ประโยชน์จาก Edge Direct Exposure ได้ดีที่สุด.

( โมลิบดีนัมไดซัลไฟด์)

ระบบที่ออกแบบข้อบกพร่องเหล่านี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าการจัดการระดับอะตอมสามารถเปลี่ยนแร่ธาตุที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์ที่มีประสิทธิภาพสูงได้อย่างไร.

2. กลยุทธ์การสังเคราะห์และการผลิตนาโนแฟบริเคชัน

2.1 เทคนิคการผลิตจำนวนมากและฟิล์มบาง

โมลิบดีไนต์ธรรมชาติ, ประเภทแร่ของ MoS ₂, ถูกใช้มานานหลายปีเป็นสารหล่อลื่นที่แข็งแกร่ง, อย่างไรก็ตามการใช้งานในปัจจุบันต้องการความบริสุทธิ์สูง, รูปแบบเทียมที่มีการควบคุมเชิงโครงสร้าง.

การสะสมไอสารเคมี (ซีวีดี) เป็นเทคนิคเด่นในการสร้างพื้นที่ขนาดใหญ่, ชั้นเดียวที่มีผลึกสูงและภาพยนตร์ MoS ₂ แบบไม่กี่ชั้นบนพื้นผิว เช่น SiO TWO/ Si, ไพลิน, หรือโพลีเมอร์ที่มีความยืดหยุ่น.

ในโรคซีวีดี, สารตั้งต้นของโมลิบดีนัมและซัลเฟอร์ (เช่น, หมู่ที่สี่และผงเอส) ถูกระเหยด้วยความร้อน (700– 1000 ° C )ในบรรยากาศควบคุม, ทำให้สามารถเติบโตทีละชั้นด้วยขนาดโดเมนและการวางแนวที่ปรับแต่งได้.

การปอกเปลือกแบบกลไก (“วิธีการสก๊อตเทป”) ยังคงเป็นมาตรฐานสำหรับตัวอย่างระดับการวิจัย, สร้างชั้นเดียวที่สะอาดเป็นพิเศษพร้อมข้อบกพร่องเล็กน้อย, แม้ว่าจะไม่มีการขยายขนาดก็ตาม.

การลอกแบบเฟสของเหลว, รวมถึงการผสมโซนิคหรือแรงเฉือนของผลึกจำนวนมากในตัวทำละลายหรือวิธีแก้ไขสารลดแรงตึงผิว, สร้างการกระจายตัวของคอลลอยด์ของนาโนชีตไม่กี่ชั้นที่เหมาะสำหรับชั้นต่างๆ, สารประกอบ, และสูตรหมึก.

2.2 การดูดซึมโครงสร้างแบบเฮเทอโรสตรัคชันและการจัดรูปแบบเครื่องมือ

ความเป็นไปได้ที่แท้จริงของ MoS ₂ เกิดขึ้นเมื่อรวมเข้ากับโครงสร้างเฮเทอโรโครงสร้างแนวตั้งหรือด้านข้างด้วยวัสดุ 2D อื่นๆ เช่น กราฟีน, โบรอนไนไตรด์หกเหลี่ยม (h-BN), หรือ WSe สอง.

โครงสร้างที่แตกต่างกันของ van der Waals ช่วยให้สามารถออกแบบอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำระดับอะตอมได้, ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์แบบอุโมงค์, เครื่องตรวจจับแสง, และไดโอดเปล่งแสง (ไฟ LED), ซึ่งสามารถสร้างประจุและการถ่ายโอนพลังงานระหว่างชั้นได้.

การทำลวดลายหินและการแกะสลักทำให้สามารถผลิตนาโนริบบอนได้, จุดควอนตัม, และทรานซิสเตอร์สนามผล (FET) โดยมีความยาวเครือข่ายลดลงเหลือหลายสิบนาโนเมตร.

การห่อหุ้มไดอิเล็กทริกด้วย h-BN ช่วยให้ MoS ₂ปลอดภัยจากการทำลายทางนิเวศวิทยาและลดการกระเจิงของประจุ, ปรับปรุงการเคลื่อนไหวของผู้ให้บริการและความเสถียรของอุปกรณ์อย่างมาก.

ความก้าวหน้าด้านการผลิตเหล่านี้มีความสำคัญต่อการเปลี่ยน MoS ₂ จากความสนใจในห้องปฏิบัติการไปเป็นชิ้นส่วนที่เป็นไปได้ในนาโนอิเล็กทรอนิกส์รุ่นต่อไป.

3. ลักษณะการทำงานและกลไกทางกายภาพ

3.1 นิสัยไทรโบโลยีและการหล่อลื่นที่เป็นของแข็ง

การใช้งานที่เก่าแก่และยาวนานที่สุดของ MoS ทั้งสองนั้นเปรียบเสมือนน้ำมันหล่อลื่นแข็งแห้งในบรรยากาศที่รุนแรงซึ่งน้ำมันเหลวไม่ทำงาน– เช่นเครื่องดูดฝุ่น, อุณหภูมิสูง, หรือปัญหาการแช่แข็ง.

ความต้านทานแรงเฉือนระหว่างชั้นที่ลดลงของพื้นที่ van der Waals ทำให้สามารถเลื่อนระหว่าง S ได้อย่างง่ายดาย– โม– เอสเลเยอร์, ทำให้ค่าสัมประสิทธิ์การถูลดลงเหลือ 0.03– 0.06 ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม.

ประสิทธิภาพของมันได้รับการเสริมให้ดียิ่งขึ้นด้วยการยึดเกาะที่มั่นคงกับพื้นผิวเหล็กและความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันสูงถึง ~ 350 ° C ในอากาศ, นอกเหนือจากนั้นการก่อตัว MoO ₃ จะเพิ่มการสึกหรอ.

MoS ₂ มักใช้ในระบบการบินและอวกาศ, ปั๊มสุญญากาศ, และชิ้นส่วนอาวุธปืน, โดยทั่วไปจะใช้เป็นวัสดุคลุมผ่านการปั่นเงา, สปัตเตอร์, หรือการรวมคอมโพสิตเป็นเมทริกซ์โพลีเมอร์.

ผลการวิจัยในปัจจุบันแสดงให้เห็นว่าความชื้นสามารถลดการหล่อลื่นได้โดยการเพิ่มการยึดเกาะระหว่างชั้น, กระตุ้นให้เกิดการศึกษาถึงชั้นที่ไม่ชอบน้ำหรือสารหล่อลื่นผสมข้ามสายพันธุ์เพื่อความปลอดภัยด้านสิ่งแวดล้อมที่ดีขึ้น.

3.2 ปฏิกิริยาดิจิทัลและออปโตอิเล็กทรอนิกส์

เป็นสารกึ่งตัวนำแบบช่องว่างโดยตรงในรูปแบบชั้นเดียว, MoS ₂ มีการสื่อสารเรื่องแสงที่ชัดเจน, โดยมีค่าสัมประสิทธิ์การดูดซึมเกิน 10 ⁵ เซนติเมตร ⁻¹ และผลผลิตควอนตัมสูงในโฟโตลูมิเนสเซนซ์.

ทำให้เป็นเลิศสำหรับเครื่องตรวจจับแสงแบบบางเฉียบที่มีเวลาตอบสนองที่รวดเร็วและความไวของบรอดแบนด์, จากที่มองเห็นไปจนถึงความยาวคลื่นใกล้อินฟราเรด.

ทรานซิสเตอร์แบบ Field-Effect ที่ใช้ MoS สองชั้นเดียวแสดงสัดส่วนการเปิด/ปิด > 10 แปดและความยืดหยุ่นของผู้ให้บริการโดยประมาณ 500 เซนติเมตร ²/ V · s ในตัวอย่างที่แขวนลอย, แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วการสื่อสารของสารตั้งต้นจะจำกัดมูลค่าเชิงปฏิบัติไว้ที่ 1– 20 ซม. สอง/ V · วินาที.

การรวม Spin-Valley, ผลสะท้อนกลับของปฏิสัมพันธ์ของการหมุน - วงโคจรที่มั่นคงและสัดส่วนการผกผันที่ถูกจับ, ทำให้ Valleytronics เป็นไปได้– มาตรฐานเฉพาะสำหรับข้อมูลที่จารึกการใช้ระดับเสรีภาพในหุบเขาในห้องพลังงาน.

ความรู้สึกควอนตัมเหล่านี้วางตำแหน่ง MoS ₂ เป็นตัวเลือกสำหรับตรรกะที่ใช้พลังงานต่ำ, หน่วยความจำ, และองค์ประกอบคอมพิวเตอร์ควอนตัม.

4. การประยุกต์ใช้งานในด้านพลังงาน, การเร่งปฏิกิริยา, และเทคโนโลยีที่เกิดขึ้น

4.1 ปฏิกิริยาด้วยไฟฟ้าสำหรับการตอบสนองความก้าวหน้าของไฮโดรเจน (ของเธอ)

MoS 2 ได้กลายเป็นทางเลือกที่ไม่มีคุณค่าที่สนับสนุนแทนแพลตตินัมในการตอบสนองต่อความก้าวหน้าของไฮโดรเจน (ของเธอ), กระบวนการสำคัญในกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสของน้ำเพื่อการผลิตไฮโดรเจนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม.

ในขณะที่ระนาบพื้นฐานมีความเฉื่อยเชิงเร่งปฏิกิริยา, ตำแหน่งขอบและงานกำมะถันแสดงการดูดซับไฮโดรเจนที่ใกล้เคียงที่สุดโดยปราศจากพลังงานโดยสิ้นเชิง (∆G_H * data 0), เทียบได้กับปตท.

วิธีการสร้างโครงสร้างนาโน– เช่นการสร้างแผ่นนาโนยืดในแนวตั้ง, ภาพยนตร์ที่มีข้อบกพร่องมากมาย, หรือลูกผสมเจือด้วย Ni หรือ Co– ใช้ประโยชน์จากความหนาของไซต์งานและการนำไฟฟ้าอย่างเต็มที่.

เมื่อรวมเข้ากับอิเล็กโทรดที่มีการค้ำจุนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า เช่น ท่อนาโนคาร์บอนหรือกราฟีน, MoS two มีความหนาปัจจุบันสูงและมีความปลอดภัยยาวนานภายใต้สภาวะที่เป็นกรดหรือเป็นกลาง.

การปรับปรุงเพิ่มเติมทำได้สำเร็จโดยการรักษาระดับโลหะ 1T, ซึ่งช่วยเพิ่มการนำไฟฟ้าภายในและเผยให้เห็นตำแหน่งที่ใช้งานเพิ่มเติม.

4.2 อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ปรับเปลี่ยนได้, เซนเซอร์, และอุปกรณ์ควอนตัม

ความเก่งกาจทางกล, ความเปิดกว้าง, และสัดส่วนพื้นผิวต่อปริมาตรที่สูงของ MoS two ทำให้เหมาะสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ยืดหยุ่นและสวมใส่ได้.

ทรานซิสเตอร์, วงจรลอจิก, และอุปกรณ์หน่วยความจำได้รับการสาธิตบนพื้นผิวพลาสติก, ช่วยให้หน้าจอแสดงผลสามารถโค้งงอได้, การแสดงสุขภาพ, และเซ็นเซอร์ IoT.

เซ็นเซอร์ก๊าซที่ใช้ MoS ₂ แสดงความไวสูงต่อ NO ₂, เอ็น ทรี, และ H TWO O เนื่องจากการถ่ายโอนบิลเมื่อมีการดูดซับโมเลกุล, โดยมีเวลาป้อนกลับในช่วงย่อยวินาที.

ในเทคโนโลยีควอนตัมสมัยใหม่, MoS ₂ โฮสต์ exciton และ trion ที่ถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นที่ระดับอุณหภูมิเยือกแข็ง, และพื้นที่แม่เหล็กเทียมที่เกิดจากความเครียดสามารถดักจับผู้ให้บริการได้, อนุญาตให้มีตัวปล่อยโฟตอนเดี่ยวและจุดควอนตัม.

การเติบโตเหล่านี้เน้นย้ำ MoS 2 ไม่ใช่แค่เป็นวัสดุที่มีประโยชน์เท่านั้น แต่ยังเป็นระบบสำหรับการสำรวจฟิสิกส์ที่จำเป็นในมิติที่ลดลงอีกด้วย.

ในการสรุป, โมลิบดีนัมไดซัลไฟด์เป็นตัวอย่างของการผสานการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการออกแบบควอนตัมของผลิตภัณฑ์คลาสสิกเข้าด้วยกัน.

จากบทบาทในอดีตในฐานะสารหล่อลื่นไปจนถึงการใช้งานสมัยใหม่ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และระบบไฟฟ้าที่มีขนาดบางเป็นอะตอม, MoS 2 ยังคงกำหนดขอบเขตของสิ่งที่เป็นไปได้ในการออกแบบวัสดุระดับนาโนใหม่.

เป็นการสังเคราะห์, ลักษณะ, และการพัฒนาวิธีการดูดซึม, ผลกระทบตลอดทั้งการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสมัยใหม่อยู่ในตำแหน่งที่จะขยายออกไปอีก.

5. ผู้จัดจำหน่าย

TRUNNANO เป็นผู้ผลิตและผู้จำหน่ายสารประกอบโมลิบดีนัมไดซัลไฟด์ที่ได้รับการยอมรับทั่วโลกซึ่งมีมากกว่า 12 ความเชี่ยวชาญหลายปีในด้านวัสดุนาโนและสารเคมีอื่นๆ คุณภาพสูงสุด. บริษัทพัฒนาวัสดุผงและเคมีภัณฑ์หลากหลายชนิด. ให้บริการ OEM. หากคุณต้องการโมลิบดีนัมไดซัลไฟด์คุณภาพสูง, โปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อเรา. คุณสามารถคลิกที่สินค้าเพื่อติดต่อเรา.
แท็ก: โมลิบดีนัมไดซัลไฟด์, นาโนโมลิบดีนัมซัลไฟด์, MoS2

บทความและรูปภาพทั้งหมดมาจากอินเทอร์เน็ต. หากมีปัญหาลิขสิทธิ์ใดๆ, โปรดติดต่อเราทันเวลาเพื่อลบ.

สอบถามเรา