二硫化钼

辉钼矿的主要成分
硫化[](英文名:Molybdenum Disulfide),别名硫化钼,是一种化合物,化学式为MoS2[1]二硫化钼在自然界主要以辉钼矿的形式存在[3],为铅灰色粉末、无光泽、手指捻磨有脂肪质消腻感固体粉末[1][4]摩尔质量为160.1 g/mol,密度为4.7~4.8 g/cm³ ,熔点为2375℃,450℃时升华莫氏硬度为1,不溶于水或二元酸,溶于热硫酸、王水硝酸[1][5][6]二硫化钼具有润滑性、抗极压性、导电性以及与金属附着的性能[7],有半导体和光电转化性质,并有反磁性。[5]二硫化钼化学性质稳定[2],但在一定条件下仍可发生氧化反应、还原反应。[8][9]二硫化钼可由天然浸出法和化学合成法等方法制备。[10]二硫化钼广泛应用于润滑、催化、器件涂层光电器件、医学检测、锂离子电池以及复合材料等领域。[11][5][6][12][13]二硫化钼高浓度时可能会刺激上呼吸道,操作时应注意防护。[1]

发现历史

二硫化钼作为固体润滑剂久负盛名,其历史可以上溯到17世纪。在19世纪中期的加利福尼亚淘金热时代,二硫化钼就被用作马车轴承用润滑剂。[6]
1965年,科学家最早利用微机械力剥离法得到了3.5~4.0nm厚、5~6层的二硫化钼。[14]1993年 Tenne等首次制备出富勒烯状MoS2纳米粒子,因其特有性质引起广大研究人员的关注。[12]2006年,通过溅射法制备了MoS₂/Ni复合膜,降低不锈钢等基底表面的摩擦系数,并且在高速重载的条件下具有更低的摩擦系数和波动。[15]2010年,科学家们将单层或几层厚度的MoS₂ 在衬底上剥离下来并进行拉曼光谱表征[14]2018年5月,美国哥伦比亚大学采用全新制备工艺,克服了二硫化钼与金属电极之间接触电阻大的难题,研制出高性能二硫化钼场效应晶体管[16]

化学结构