Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Hình 1.4 : Khoáng MoS2 ngoài tự nhiên.

Hình 1.4 : Khoáng MoS2 ngoài tự nhiên.

Tải bản đầy đủ - 0trang

MoS 2 có ba kiểu cấu trúc sắp xếp: kiểu dạng tứ giác (Tetragonal-1T), dạng lục

giác xếp chặt, dạng lục giác xếp chặt (Hexagonal-2H) và kiểu cấu trúc khối sáu mặt

thoi (Rhombohedral-3R).



Trang 12



a



b



S

Mo

c



Năng lượng



1T



2H



c



1T



2H | 3R



b



a



S

Mo



Hình 1.5: : Cấu trúc tinh thể của vật liệu MoS2



Trang 12



3R



a- Mơ hình cấu trúc MoS2 [30]; b- Mơ hình các dạng cấu trúc tinh thể của MoS2 (1T

– Trigonal; 2H- Hexagonal; 3R – Rhombohedral) [16]; c- Cấu trúc năng lượng

của MoS2.

MoS2 ở kích thước nano là một vật liệu bán dẫn với năng lượng vùng cấm khoảng

1.9eV. Đây là một điều rất đặc biệt của hợp chất kim loại chuyển tiếp MoS 2 để ứng dụng

trong nhiều lĩnh vực khác nhau như cảm biến khí chọn lọc, cảm biến chất lỏng ơ nhiễm,

cảm biến quang, transitors hiệu ứng trường, điện cực pin, chất xúc tác, chế tạo



Trang 12



siêu tụ điện, ứng dụng trong dược sinh, thiết bị quang điện tử….. hoặc kết hợp với các

vật liệu khác như CNTs, graphene, polymer,…để tạo ra vật liệu lai có tính năng kết

hợp của các vật liệu lại với nhau.

Vật liệu Molydenum Disunfide – MoS 2 thuộc nhóm Dichalcogen kim loại chuyển

tiếp (Trasition Metal Dichalcogenides –TMDs) có cấu trúc lớp dạng “sandwich” với ba

lớp nguyên tử S-Mo-S liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị bền trong từng lớp

theo cấu trúc sáu cạnh tương tự cấu trúc graphene, còn các lớp trong mạng tinh thể liên

kết với nhau khá yếu bằng liên kết Van der Waals với khoảng cách giữa các lớp cỡ 0,65

nm [22]. MoS2 cấu trúc nano có khả năng lưu trữ điện tích trên từng đơn lớp hoặc giữa

các đơn lớp trên các tâm nguyên tử Mo vì nguyên tử này có nhiều trạng thái oxy hóa từ

+2 đến +6 tương tự như đối với vật liệu Ruthenium (Ru). MoS 2 có nhiều tính chất đặc

biệt như khe năng lượng thay đổi theo số lớp, hệ số Seebeck cao, tính quang dẫn, hiệu

ứng exciton rộng, cơ tính cao và độ ổn định nhiệt lên đến 1100 oC.



12



Hình 1.6: Cấu trúc ba chiều của 2H - MoS2 [22]

Cấu dạng 2H –MoS 2 có ơ cơ sở gồm sáu ion âm lưu huỳnh bao quanh một ion

dương Mo nằm ở trung tâm liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị rất bền chặt.

Thông số mạng của tinh thể 2H - MoS 2 là a=3.26Ȧ và c=12.3Ȧ (hình 1.14). Khoảng

cách giữa các lớp là khoảng 0.65 nm (hình 1.15). Chính khoảng cách tự nhiên này đã

gây nên sực chú ý đặc biệt của các nhà khoa học khi nghiên cứu vật liệu làm điện cực

cho pin ion – Lithium. Với khoảng cách giữa các lớp này, ion dương Li có thể dễ dàng

xen vào bên trong và MoS2 rất hữu dụng khi chứa được lượng lớn ion Li trên bề mặt

của các lớp.



13



Hình 1.7: Khoảng cách của 1 lớp tinh thể MoS2 là 0,65nm. [23]



b. Tính chất của MoS2

Mơ đun đàn hồi xác định được của đơn lớp MoS 2 là 270 và của hai lớp là 200. Ứng

suất phá hủy lớn nhất là 22 cho đơn lớp MoS 2 và 21 cho 2 lớp. So sánh với các vật liệu

khác trong bảng, ta thấy rằng cơ tính của vật liệu MoS 2 khá tốt. Với nhóm vật liệu cơ

bản như thép khơng gỉ, polyamide, PDMS hay ống WS 2 thì ứng suất phá hủy có thể nói

là trội hơn hẳn. So với ống nano carbon thì gần tương đương, còn so với graphene thì

nhỏ hơn nhiều về ứng suất phá hủy.



14



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Hình 1.4 : Khoáng MoS2 ngoài tự nhiên.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×