[发明专利]高纯度、高产率制备WS2层片状纳米结构的方法

摘要

本发明涉及一种高纯度、高产率制备WS2层片状纳米结构的方法，属于材料制备技术领域。本发明采用真空加热炉，以三氧化钨粉和硫粉作为蒸发源，在真空环境中通过分离式加热蒸发的方法，在载气带动下，高产率一步合成得到高纯度、高密度的WS2层片状纳米结构。该方法具有设备和工艺简单、材料合成与生长条件严格可控、产品收率高、成本低廉等优点。所获得的WS2层片状纳米结构，厚度在50‑250nm之间，直径在20‑40μm之间，产物纯度高，纳米结构直径和厚度均匀，形貌可控，可望在固体润滑剂、润滑油添加剂、半导体器件以及新能源材料领域获得广泛应用。

主权项

高纯度、高产率制备WS2层片状纳米结构的方法，其特征在于，所述方法在真空加热炉中，以WO3粉和S粉作为蒸发源，在真空环境中、在载气带动下同时分别对蒸发源进行加热蒸发，在盛有蒸发源WO3粉的瓷舟里高产率一步合成高纯度、高密度的WS2层片状纳米结构，包括以下步骤和內容：(1)在水平真空管式炉、立式真空箱式炉、立式真空管式炉或井式真空电炉中，将分别装有晶粒尺寸在200nm到2μm的WO3粉蒸发源和高纯硫或升华硫S粉蒸发源的氧化铝瓷舟放置在炉中央的加热区域；(2)在加热前，先用真空泵对整个系统抽真空至10‑2Pa以下，然后向系统中通入高纯氩气或者氮气惰性载气，并重复多次，直到排除系统中的残余空气；然后以5‑20℃/min速率升温到950‑1350℃，并保温0.5‑3小时；在整个加热过程中，在真空泵持续工作的前提下通入载气直到加热炉自然降温到室温，即可在盛蒸发源WO3粉的氧化铝瓷舟里得到高纯度、高密度WS2层片状纳米结构。