二硫化钨是P型还是N型半导体 二硫化钨

奚士晴
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二硫化钨(化学式WS₂)是一种无机化合物,具有灰色带金属光泽的细小结晶或粉末形态,属于六方晶系。它在自然界中以辉钨矿的形式存在,是一种低维度的过渡金属硫化物半导体材料。二硫化钨的分子量为247.97,CAS号为12138-09-9。它的熔点约为1250℃,密度约为7.6g/cm³。二硫化钨不溶于水,但微溶于热水,且不溶于无机酸(浓H₂SO₄、HNO₃、氢氟酸和王水除外)。它具有半导体性、优异的润滑抗磨性、良好的热化学稳定性、较佳的储锂性能、优良的抗磁性、较强的氧化性与还原性。

在工业应用中,二硫化钨可用作润滑剂,其性能优于二硫化钼,具有较低的摩擦系数和较大的抗压强度。它适用于高温、高压、高转速、高负荷的设备,以及在化学性活泼介质中运转的设备。此外,二硫化钨还可以作为石油化工领域的催化剂,具有高裂解性能和稳定的催化活性。

二硫化钨的制备方法包括焙烧分解法、钨与液态硫反应以及以四硫代钨酸铵为原料的加热分解法。这些方法涉及将钨酸与氨水反应生成钨酸铵,再与硫化氢气体反应生成四硫代钨酸铵,然后进行高温焙烧;或者将钨与化学计量的硫华混合,在氮气氛中反应,形成WS₂。这些方法都需要特定的温度、压力和反应时长的控制,以确保高质量的WS₂产品的生成。

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