Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Hình 1.6: Cấu trúc ba chiều của 2H - MoS2 [22]

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

Tải bản đầy đủ - 0trang

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



Vật liệu



Young’s Modulus

(GPa)



Ứng suất phá hủy

(GPa)



Ứng suất/Modulus

(%)



Thép không gỉ



205



0.9



0.4



Polyamide



2.5



0.231



9



PDMS



0.3-0.87



2.24



2.5



MoS2 đơn lớp



270



16-30



6-11



MoS2 khối



238



-



-



Ống nano WS2



152



3.7-16.3



2.4-10



Ống nano carbon



1000



11-63



1.1-6.3



Graphene

1000

130

Bảng 1: So sánh Modulus Young và độ bền phá hủy của các vật liệu



13



MoS2 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 0C. Những tính chất đăc biệt trên đã làm cho vật liệu nano MoS 2 được sự

quan tâm nghiên cứu rất lớn của các nhả khoa học đặc biệt là trong lĩnh vực năng

lượng.

1.2.4. Ứng dụng

a. Vật liệu bôi trơn chịu nhiệt, chịu áp lực cao

MoS2 có lực liên kết Van der Waals rất yếu giữa các lớp nên các lớp rất dễ trượt lên

nhau được ứng dụng làm vật liệu bôi trơn khô. Nhiều hãng dầu mỡ bôi trơn đã đưa MoS 2

vào sản phẩm nhằm tăng tính năng bơi trơn cho chi tiết làm việc trong điều kiện nhiệt độ

cao, áp lực lớn. Hãng McLube đã cho ra đời nhiều dòng sản phẩm chất lượng cao có chứa

MoS2. MoS2 được pha vào dầu mỡ bôi trơn cho các chi tiết chịu ma sát lớn. Với độ bền cơ

tính cao hơn gần 30 lần so với thép và độ ổn định cấu trúc tới 11000C, MoS2 khi ma sát sẽ

giảm được hệ số ma sát, chịu được tải lực ma sát lớn, chịu



Trang 16



được nhiệt độ cao. Sản phẩm bơi trơn MoS 2 có thể là dạng dầu mỡ bơi trơn, dạng bình

phun hay bột bôi trơn khô. Để tăng nồng độ MoS 2 và độ đồng đều trong sản phẩm dầu

mỡ bôi trơn, vật liệu MoS2 cần phải có kích thước micro hay nano. Thông thường,

MoS2 ứng dụng trong sản phẩm bôi trơn được tạo ra bằng phương pháp nghiền cơ

nhằm giảm chi phí và dễ ứng dụng trong cơng nghiệp.



Hình



1.8:



Sản



phẩm



dầu



mỡ

bơi trơn MoS2-210 của hãng McLube



b. Transitors hiệu ứng trường (Field- effect Transitors – FETs)



Vật liệu MoS2 với tính chất bán dẫn có năng lượng vùng cấm khoảng 1.8Ev khi ở dạng

đơn lớp là kết quả của sự giam hãm lượng tử đã được ứng dụng làm Transitors hiệu ứng

trường. Độ bền cơ tính cao hơn gần 30 lần so với thép và độ ổn định lên tới 11000C trong

mơi trường khí trơ, MoS2 dạng nano với năng lượng vùng cấm trực tiếp là vật liệu lý

tưởng để làm kênh dẫn bên trong Transitors làm giảm được sự tiêu hao năng lượng hơn.

Dominik Lembke and Andras Kis đã thảnh công khi chế tạo được Transitors hiệu ứng

trường (FETs) MoS2 đơn lớp. Transitors MoS2 thể hiện tỷ lệ dòng tắt/mở ở nhiệt độ phòng

cao khoảng 108. Dominik Lembke and Andras Kis đã tìm ra



16



rằng, đơn lớp MoS2 có thể đáp ứng được mật độ dòng lớn gần 5×10 7 A/cm2, cao hơn

mật độ dòng của Cu khoảng 50 lần. Độ linh hoạt ở nhiệt độ phòng của MoS 2 đơn lớp

khoảng 200 cm2V-1s-1.



Hình 1.9: Mơ hình 3 chiều cấu trúc của thiết bị Transitors hiệu ứng trường

(FETs) MoS2 đơn lớp có độ dày 0.65nm.

c. Điện cực trong pin



Ngoài những ứng dụng về transitors, nano MoS 2 còn được biết đến như chất xúc

tác quang, vật liệu làm điện cực dương trong pin ion – lithium hay chất xúc tác để

phân tách hydro từ nước. Vật liệu nano MoS 2 có khoảng cách các lớp đủ rộng để các

ion – lithium chen vào giữa các lớp. Cùng với diện tích bề mặt lớn, MoS 2 được ứng

dụng làm cực dương của pin ion – lithium rất tuyệt vời. Shujiang Ding và đồng

Trang 18



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

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

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×