如何制备富勒烯二硫化钼纳米管呢?1997年Chhowalla.M等人制成富勒烯碳纳米管,随后不久,他用类似的方法制成富勒烯二硫化钼纳米管或称富勒烯二硫化钼纳米薄层。向直径1mm的空心二硫化钼靶引入高压氮气流,用弧光放电溶削固体二硫化钼靶,高压气流使空心二硫化钼膨胀,从而瞬间便在阴极基材表面形成富勒烯纳米二硫化钼薄膜,基材距二硫化钼靶20cm,氮压保持在1330Pa,沉积二硫化钼薄膜的温度为200℃、弧光电压22V、电流为75A。更多信息,请访问:二硫化钼。
富勒烯二硫化钼纳米管制备方法之二Y.Feldman等采用高速气相合成法制备富勒烯二硫化钼纳米管。试验是在管式石英炉中进行的。在管式炉中,在800~950℃温度下通过还原氢气与惰性氮气再通入氧化钼与硫化氢气体,使三氧化钼与硫化氢反应,经过气相合成在基材表面上生成富勒烯二硫化钼纳米管涂膜。
气相合成反应的动力学如下:
MoO3+xH2→MoO3-x↑+xH2O↑ (1)
MoO3-x+(1-x)H2+2H2S→MoS2↑+(3-x)H2O↑ (2)
MoO3+H2→Mo+3H2O↑ (3)
MoO3-x+(1-x)H2+XH2S→Mo2-x↑+(1-x)H2↑+xH2S↑→MoO2-x-Sx↓+H2O↑(4)
当温度低至650℃时,三氧化钼与氢反应可生成亚化学计量的MoO3-x(反应1)。如果炉中还原气氛过强,蒸气压很低,三氧化钼可被氢还原为钼金属(反应3)。与此相反,当炉中还原气不足,可以生硫氧化钼(反应4)。精心地控制还原气氛,采用5%H2+95%N2,混合气,在840℃下即可制成约30nm的富勒烯二硫化钼纳米管。在820℃下制成的富勒烯二硫化钼纳米管平均直径为20nm。900℃下制成的富勒烯二硫化钼纳米管平均直径为100nm。更多信息,请访问:什么是二硫化钼。