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二硫化钨复合材料制备与储钠性能研究进展

化工进展 2023年第S01期42卷 344-355页

作者：胡喜王明珊李恩智黄思鸣陈俊臣郭秉淑于博马志远李星西南石油大学新能源与材料学院四川成都610500

二硫化钨(WS_(2))作为一种典型的二维过渡金属硫化物具有宽阔的层间距(6.2Å,1Å=0.1nm)和多电子转化反应储钠机制,是一种具有高理论比容量和快速钠离子反应动力的钠离子电池负极材料。但其在实际储钠过程中,2H相结构的WS_(2)固有的电子... 详细信息

二硫化钨(WS_(2))作为一种典型的二维过渡金属硫化物具有宽阔的层间距(6.2Å,1Å=0.1nm)和多电子转化反应储钠机制,是一种具有高理论比容量和快速钠离子反应动力的钠离子电池负极材料。但其在实际储钠过程中,2H相结构的WS_(2)固有的电子导电性较差,转化反应带来较大的相结构转变和体积变化,以及充放电过程中还原中间产物多硫化钠(NaS_(x),0硫化钠(NaS_(2))导电性低等问题,导致WS_(2)的实际电化学性能不太理想。针对上述问题,本文介绍了WS_(2)的基本结构特征,简述了目前存在的主要合成方法和改性手段,研究者们通过水热/溶剂热和高温硫化等方法来进行纳米结构设计、与碳材料复合和引入第二相构建异质结构以提升WS_(2)的电化学性能。最后总结了WS_(2)材料的主要改性手段和已取得的成果,在未来WS_(2)储钠材料的研究方向中,将纳米结构设计、与碳材料复合、构建异质结、掺杂异相原子和增加活性位点等多种改性策略结合来制造可以实现快速充放电且结构稳定的高倍率性能WS_(2)材料是研究重点。

关键词：二硫化钨钠离子电池纳米结构复合材料电化学

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二硫化钨掺铒光纤激光器调Q特性

中国激光 2017年第7期44卷 174-178页

作者：杨春玉刘孟丽于维天张玉佳刘文军北京邮电大学理学院北京100876 北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室北京100876

二硫化钨(WS_2)具有显著的可饱和吸收特性,广泛应用于光电子器件的制备。研究了基于WS_2可饱和吸收体(WS_2SA)的全光纤被动调Q掺铒光纤激光器。采用脉冲激光沉积法,将WS_2均匀生长在拉锥光纤表面,在WS_2表面镀金膜以防止其被氧化,此方... 详细信息

二硫化钨(WS_2)具有显著的可饱和吸收特性,广泛应用于光电子器件的制备。研究了基于WS_2可饱和吸收体(WS_2SA)的全光纤被动调Q掺铒光纤激光器。采用脉冲激光沉积法,将WS_2均匀生长在拉锥光纤表面,在WS_2表面镀金膜以防止其被氧化,此方法增加了WS_2 SA的抗干扰能力。利用平衡双探测器法,测得WS_2 SA的调制深度约为15.2%,饱和强度为2.84 MW/cm^2,非饱和损耗为78%。通过旋转偏振控制器,得到了光纤激光器在不同抽运功率下的稳定调Q输出脉冲序列;当抽运功率在300~630mW范围内变化时,激光器重复频率的可调谐范围为174~250kHz。实验结果表明,该光纤激光器输出的最窄脉冲宽度为780ns,最大输出功率为18mW,单脉冲能量为23.5nJ,信噪比为85dB,所提出的调Q光纤激光器具有较好的稳定性。

关键词：激光器光纤激光器被动调Q 二硫化钨脉冲激光沉积法

二硫化钨超细粉末对高温复合锂基润滑脂性能的影响

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四川大学学报（工程科学版） 2006年第3期38卷 119-123页

作者：俸颢毛大恒刘巧红孙晓亚中南大学机电工程学院湖南长沙410083

研究新型润滑材料二硫化钨超细粉末(平均粒径小于500 nm)作为添加剂对高温复合锂基润滑脂性能的影响,并研制出一种二硫化钨高温润滑脂。经测试,该润滑脂具有高滴点、高油膜强度、低摩擦因数等良好性能,为充分利用我国丰富的钨资源提供... 详细信息

研究新型润滑材料二硫化钨超细粉末(平均粒径小于500 nm)作为添加剂对高温复合锂基润滑脂性能的影响,并研制出一种二硫化钨高温润滑脂。经测试,该润滑脂具有高滴点、高油膜强度、低摩擦因数等良好性能,为充分利用我国丰富的钨资源提供一条新的出路。同时对二硫化钨超细粉末作为高温润滑脂添加剂的抗摩减磨作用机理进行分析,指出添加二硫化钨超细粉末的高温复合锂基润滑脂之所以具有这些优良的特性,是因为二硫化钨超细粉末具有易剪切、滑移的片层状结构特征,能产生沿弱结合面的剪切效应和微油池效应,在高温下还能在摩擦表面形成牢固的固体润滑转移膜和防止进一步氧化的致密氧化钨保护层。

关键词：二硫化钨超细粉末复合锂基润滑脂高温摩擦磨损

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二硫化钨在高温锂基润滑脂中摩擦性能的研究

润滑与密封 2005年第2期30卷 107-109页

作者：熊文毛大恒吴尔京中南大学机电工程学院长沙410083

比较了二硫化钨作为高温固体润滑剂和二硫化钼在具体使用过程中的优缺点,研究了超细二硫化钨粉末(0.3～0.5 μm)基本特性.以二硫化钨作为新型极压添加剂,制备出一种高滴点、抗高速、具有良好稳定性和优秀极压性的高温锂基润滑脂.试验结... 详细信息

比较了二硫化钨作为高温固体润滑剂和二硫化钼在具体使用过程中的优缺点,研究了超细二硫化钨粉末(0.3～0.5 μm)基本特性.以二硫化钨作为新型极压添加剂,制备出一种高滴点、抗高速、具有良好稳定性和优秀极压性的高温锂基润滑脂.试验结果表明,二硫化钨改善了锂基润滑脂的摩擦磨损性能,特别在高温条件下表现出良好的抗磨特性,并对其抗磨减摩机理作了初步的探讨.

关键词：锂基润滑脂二硫化钨抗磨极压添加剂极压性摩擦性能固体润滑剂超细新型高温

基于二硫化钨增敏的锥形光纤表面等离子体共振传感器

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光子学报 2022年第3期51卷 185-195页

作者：张文林刘琨江俊峰徐天华王双张炤井建迎马金英刘铁根天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室天津300072

提出了一种具有增强灵敏度的锥形光纤二硫化钨(WS_(2))-金(Au)表面等离子体共振(SPR)传感器。通过传输矩阵方法对传感器进行了理论模拟,评估了传感器的可行性。在锥形光纤上依次涂覆WS_(2)和溅射金膜进行传感实验,该传感器的实验折射率... 详细信息

提出了一种具有增强灵敏度的锥形光纤二硫化钨(WS_(2))-金(Au)表面等离子体共振(SPR)传感器。通过传输矩阵方法对传感器进行了理论模拟,评估了传感器的可行性。在锥形光纤上依次涂覆WS_(2)和溅射金膜进行传感实验,该传感器的实验折射率灵敏度可达4158.171 nm/RIU,比多模光纤SPR传感器提高了125.8%,比锥形光纤Au-WS_(2)SPR传感器提高了50.1%。此外,该传感器中的WS_(2)不易脱落,表现出良好的可靠性。该传感器结构简单、易于制造,具有高的折射率灵敏度,在生化传感领域具有良好的应用前景。

关键词：表面等离子体共振锥形光纤灵敏度二硫化钨传感器

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水热合成二硫化钨/石墨烯复合材料及其氧还原性能

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无机化学学报 2016年第4期32卷 633-640页

作者：陈亚玲宋力郭虎薛海荣王涛何平何建平南京航空航天大学材料科学与技术学院江苏省能量转换材料与技术重点实验室南京210016 南京大学现代工程与应用科学学院储能材料与技术中心固体微结构国家实验室南京210093

以六氯化钨、硫代乙酰胺、氧化石墨烯为原料,采用一步水热法合成了二维的二硫化钨/石墨烯(WS_2/RGO)复合材料。水热合成的WS_2/RGO具有薄层的二维结构,且由于石墨烯的存在,WS_2以较少的层数形成薄片状生长在石墨烯的表面。尝试将这种非P... 详细信息

以六氯化钨、硫代乙酰胺、氧化石墨烯为原料,采用一步水热法合成了二维的二硫化钨/石墨烯(WS_2/RGO)复合材料。水热合成的WS_2/RGO具有薄层的二维结构,且由于石墨烯的存在,WS_2以较少的层数形成薄片状生长在石墨烯的表面。尝试将这种非Pt类材料用于电催化氧化原反应,测试结果表明,WS_2在碱性条件下氧还原活性非常低,但是复合RGO形成WS_2/RGO复合材料后,电催化氧化原性能有了极大的提高,其起始电位为-0.17 V(vs SCE),转移电子数为3.7,极限电流密度为2.5 m A·cm-2,同时其具有较好的抗甲醇性能和循环稳定性。这是因为WS_2/RGO复合材料的二维结构具有更高的电子传输速率,同时硫化钨和石墨烯可以发挥协同催化作用。这种新型的二硫化钨/石墨烯(WS_2/RGO)复合材料作为非贵金属催化剂表现出良好的氧还原性能,在燃料电池上具有较好的应用前景。

关键词：水热法二硫化钨还原氧化石墨烯燃料电池氧还原反应

一维硫化镉/二维二硫化钨纳米异质结用于超高活性光催化制氢（英文）

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Chinese Journal of Catalysis 2022年第2期43卷 403-409页

作者：丁超赵呈孝成石杨小飞南京林业大学理学院

基于半导体的太阳能光催化分解水制氢技术是一种环境友好、潜力巨大的绿色氢能制造方案.常用的块体半导体材料一般具有较弱的可见光吸收、快速的光生载流子复合以及较低的光催化制氢效率等缺点.因此,设计开发具有宽光谱光吸收、稳定性... 详细信息

基于半导体的太阳能光催化分解水制氢技术是一种环境友好、潜力巨大的绿色氢能制造方案.常用的块体半导体材料一般具有较弱的可见光吸收、快速的光生载流子复合以及较低的光催化制氢效率等缺点.因此,设计开发具有宽光谱光吸收、稳定性好、催化活性高的太阳能光催化材料是促进光催化制氢发展的关键,也是该研究方向的挑战之一.硫化镉纳米材料是一种常见的光催化材料,虽然表现出较好的光催化产氢性能,但是其载流子复合速率较快,可见光区响应较弱,且光腐蚀现象严重.本文可控制备了一种富含1T金属相的二硫化钨纳米片,并将其作为助催化剂与一维硫化镉纳米棒进行有效耦合,成功构筑一维硫化镉/二维二硫化钨混合维度纳米异质结,高效提升了硫化镉半导体材料的光解水制氢活性和稳定性.高分辨透射电镜和元素分布结果表明,一维硫化镉纳米棒和二维二硫化钨纳米片高效耦合形成混合维度异质结;X射线光电子能谱结果表明,异质结中的Cd3d5/2和Cd 3d3/2相比于纯硫化镉向高能量区移动了0.6 e V,而W元素峰相比于纯硫化钨向低能量区移动了0.4 e V,进一步表明一维硫化镉纳米棒和二维二硫化钨纳米片间存在较强的界面耦合作用.光电流响应、阻抗谱等光电化学测试以及原位电子顺磁共振谱的结果表明,一维硫化镉/二维二硫化钨混合维度纳米异质结具有比纯相硫化镉纳米棒更高的光生载流子浓度和更快的载流子分离传输速率.可见光激发的光催化制氢性能测试结果表明,100 mg硫化镉纳米棒与10 mg二硫化钨纳米片组装形成的纳米异质结材料（WC-10）表现出较高的光催化析氢活性和光稳定性.在可见光照射下,肉眼可见光催化体系中快速产生大量气泡,计算出的光催化产氢速率接近70 mmol·g-1·h-1.

关键词：硫化镉二硫化钨光催化产氢异质结界面耦合

金属光栅表面等离激元与二硫化钨激子的强耦合特性

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光学学报 2024年第4期44卷 310-318页

作者：苏盈文陆华石首浩李頔琨王向贤赵建林西北工业大学物理科学与技术学院光场调控与信息感知工业和信息化部重点实验室陕西省光信息技术重点实验室陕西西安710129 兰州理工大学理学院甘肃兰州730050

本文研究了金属光栅表面等离激元与单层二硫化钨激子的耦合共振特性。利用时域有限差分法模拟了一维金光栅/单层二硫化钨混合结构的光谱响应及电场强度分布。结果表明,金光栅表面等离激元与单层二硫化钨激子耦合可产生光谱劈裂。当改变... 详细信息

本文研究了金属光栅表面等离激元与单层二硫化钨激子的耦合共振特性。利用时域有限差分法模拟了一维金光栅/单层二硫化钨混合结构的光谱响应及电场强度分布。结果表明,金光栅表面等离激元与单层二硫化钨激子耦合可产生光谱劈裂。当改变金光栅的结构参数时,混合结构的反射光谱出现了明显的反交叉现象。采用时域耦合模理论拟合了混合结构不同参数时的反射光谱,拟合结果与数值模拟符合较好。金光栅表面等离激元与单层二硫化钨激子的耦合作用满足强耦合判据。耦合振荡器模型分析结果表明,当金光栅周期为400 nm、宽度为300 nm时,混合结构强耦合光谱的拉比劈裂为54.6 meV,其与时域耦合模理论结果一致。该工作将为表面等离激元与激子强耦合作用的深入研究与器件开发开辟新途径。

关键词：表面等离激元一维金光栅二硫化钨激子强耦合

碳纳米管-碳纤维增强二硫化钨/聚酰胺酰亚胺复合涂层摩擦学性能研究

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摩擦学学报（中英文） 2024年第8期44卷 1125-1135页

作者：赵鼎元刘思思廖君慧傅兵刘金刚湘潭大学机械工程与力学学院湖南湘潭411105 湖南江滨机器(集团)有限责任公司湖南湘潭411100

通过稀土接枝方法将碳纳米管(CNTs)接枝在碳纤维(CF)表面,得到碳纳米管-碳纤维(CNTs-CF)多尺度增强体;以聚酰胺酰亚胺(PAI)为粘结剂,二硫化钨(WS_(2))为固体润滑填料,制备了二硫化钨/聚酰胺酰亚胺(WS_(2)/PAI)复合涂料.在WS_(2)/PAI复... 详细信息

通过稀土接枝方法将碳纳米管(CNTs)接枝在碳纤维(CF)表面,得到碳纳米管-碳纤维(CNTs-CF)多尺度增强体;以聚酰胺酰亚胺(PAI)为粘结剂,二硫化钨(WS_(2))为固体润滑填料,制备了二硫化钨/聚酰胺酰亚胺(WS_(2)/PAI)复合涂料.在WS_(2)/PAI复合涂料中添加CNTs-CF,涂覆在铝合金样块表面形成碳纳米管-碳纤维增强二硫化钨/聚酰胺酰亚胺(CNTs-CF/WS_(2)/PAI)复合涂层.采用X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(Raman spectra)和扫描电子显微镜(SEM)对CNTs-CF粉末进行表征;采用CFT-Ⅰ型材料表面性能综合测试仪和VH-2000C型超景深三维显微系统测试分析了不同试验条件下CNTs-CF对WS_(2)/PAI复合涂层摩擦学性能的影响.试验表明:在WS_(2)/PAI复合涂层中添加适量CNTs-CF能显著提高涂层材料的结合强度和耐磨性能,并一定程度上改善涂层的润滑效果.当CNTs-CF的质量分数为1.5%时,涂层的耐磨减摩性能最佳,在不同载荷下均表现出较低的摩擦系数和磨损率.CNTs-CF/WS_(2)/PAI复合涂层优异的摩擦学性能主要归因于WS_(2)的润滑作用、稀土Ce的桥接作用和CNTs-CF的增强作用.

关键词：碳纳米管碳纤维二硫化钨复合涂层摩擦学性能