什么是二硫化钨量子点?


什么是二硫化钨量子点?


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二硫化钨(Tungsten Disulfide , WS2)是由过渡金属钨与非金属硫元素共同组合成的一种黑色粉末 , 具有较低的摩擦系数 , 良好的热力学稳定性、催化活性和储荷性能等特点 , 因而广泛应用于储能电池、石油化工、光电器件及医学生物成像等领域 。 然而 , 受本身结构影响 , 普通WS2材料的实际性能并没有理论性能那么高 , 但可以通过改善形貌的方式来提高实际性能 。
二硫化钨常见的形貌有纳米片和量子点 , 纳米片属于二维结构 , 而量子点属于零维结构 。 由此可知 , 二硫化钨量子点(WS2 QDs)是一种由钨与硫元素组成的零维材料 , 具有比WS2纳米片更大的比表面积、更好的热稳定性、更高的理论容量、更佳的倍率性能、更优异的催化活性和荧光特性等优点 。

二硫化钨量子点TEM图 , 燕山大学工学
从生产工艺上来看 , WS2 QDs的制备步骤包括:先称取适量WS2粉末 , 然后放入研钵里充分研磨 , 再加入适量的氮甲基吡咯烷酮 , 并进行超声 , 最后离心 , 收集上层棕色澄清溶液即WS2 QDs溶液 。 WS2 QDs溶液通过旋转蒸发的方式把溶液中的溶质蒸发掉 , 然后将所得到的干燥物通过超声方式溶解在水中 , 放入冷冻干燥剂中进行冷冻干燥 , 得到WS2 QDs粉末 。 该生产技术具有工艺简单 , 绿色环保 , 成本低廉 , 重复性好 , 产品质量佳如尺寸均匀和结晶度好等特点 。

二硫化钨粉末超声处理后的SEM图 , 燕山大学工学
【什么是二硫化钨量子点?】从用途上来看 , 二硫化钨量子点可以制作锂离子电池负极材料、光电器件和超级电容器等 。 研究表明 , WS2量子点因具有大量作为活性位点的边缘原子和表面缺陷 , 而容纳诸多的锂离子 , 适合制作电池负极;因具有良好的生物兼容性和荧光稳定性 , 而适合制作白光器件 。

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