的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于纳米材料领域，具体设及一种超薄纳米空屯、球MoSez材料的制备方法。
【背景技术】
[0002] 过渡族金属硫、砸化物MXz(M=Mo、W、Nb、Ta;X=S、Se等），由于其独特的物理化 学性质和新颖的结构，受到人们的广泛关注和深入研究，并因其优异的摩擦性能而作为固 体润滑剂一直备受人们的关注，近年来，对该类纳米材料的研究逐渐兴起，然而，随着对纳 米砸化物研究的开展和深入，发现纳米砸化物及其复合材料具有更好的摩擦性能，且运类 材料具有更多样的物理性质，如金属性、超导性、磁性、半导体性质等，运些优异性能的发现 与研究使得纳米砸化物具有了更广泛的用途，如可用于光电、催化、超导等领域。
[0003] 1〇5&是一种典型的过渡金属砸化物，近年来，由于其独特的性能，广泛应用于催 化，光致发光装置，裡离子电池，润滑剂，场效应晶体管等领域，因此，制备形貌、尺寸和结 构可控的纳米MoSevm显得特别重要，其制备方法主要有水热或溶剂热法，化学气相沉积 (CVD)，固相反应，机械剥离，液相剥离等。
[0004] 空屯、纳米球由于其独特而迷人结构，在电池电极，光催化，超级电容，生物传感，气 敏传感等领域的研究引人关注。然而，关于超薄MoSez纳米空屯、球的制备及其作为润滑油 添加剂的应用少见报道，因此，发展一种简单而有效的制备MoSez超薄纳米空屯、球的方法十 分重要。
【发明内容】
阳0化]本发明的目的在于提供一种超薄纳米空屯、球MoSez的制备方法，通过水热法一步 合成形貌良好，尺寸均一、分布均匀的超薄纳米空屯、球MoSez。
[0006] 上述目的是通过如下技术方案实现的：W钢酸锭、砸粉和水合阱为原料，通过水热 法直接制得超薄纳米空屯、球MoSez,具体步骤如下：
[0007] (1)将钢酸盐溶于去离子水中，磁力揽拌下调节抑为碱性，加入砸粉，揽拌均匀后 加入水合阱作为还原剂，磁力揽拌至分散均匀，
[0008] 其中，钢酸盐为钢酸锭，钢酸锭与砸粉的摩尔比为1.1~1.2:2,添加的水合阱为 8~ISmL;
[0009] 似将步骤（1)中得到的混合体系转入内衬聚四氣乙締的水热反应蓋中，恒溫水 热反应，水热反应溫度为180°c~210°C，水热反应时间为24h~4她；
[0010] (3)待反应蓋内溫度自然冷却到室溫后，收集黑色产物，并用去离子水和无水乙醇 对产物进行洗涂，在真空炉中70°C、12小时烘干后即得MoSez超薄纳米空屯、球。
[0011] 本发明还提供了一种将上述制备的超薄纳米空屯、球MoSez作为润滑油添加剂的应 用：层状超薄纳米空屯、球MoSez被添加到润滑油中，初期里面可W吸附一部分的基础油，随 后油会随球的挤破渗出，而且破裂层状球壳之间会产生相对滑移作用，在表面形成减摩润 滑膜，其机理是多重作用的协同结果。
[0012] 本发明方法的原料易得，制备工艺简单易行，反应条件溫和，所制得的MoSez尺寸 均一、分布均匀，且结晶性良好，空屯、球产品的直径为30-40皿，壁厚大小为3-5皿。
【附图说明】 阳01引图1为实施例1产物的X射线衍射狂RD)图；
[0014] 图2为实施例1产物的透射电镜灯EM)图片。 阳01引图3为对比例1产物的透射电镜灯EM)图片。
[0016] 图4为对比例2产物的透射电镜灯EM)图片。
【具体实施方式】
[0017] 实施例1 阳0化]称取0. 587g钢酸锭（畑4)2M0O4? 2&0加入到60血去离子水中，磁力揽拌至溶解， 后滴加入5mL浓度为0. 5M的化OH溶液，再称取0. 361g砸粉加入上述溶液中，磁力揽拌 至砸粉分散均匀后加入SmL水合阱（N2H4?&0)作为还原剂，揽拌均匀后，将该混合液转入 IOOmL内衬聚四氣乙締不诱钢反应蓋中，于200°C下水热4她，待反应蓋内溫度自然冷却至 室溫后，收集产物，并用去离子水和无水乙醇对产物进行洗涂，在真空炉中7(TC，12小时烘 干后即得超薄纳米空屯、球MoSez。
[0019] 附图1为本实施例产物在200°C水热处理4她后的X射线衍射狂畑）图，由图可知 产物为结晶性较好的MoSez,且不存在其他杂质相。
[0020] 附图2为本实施例步骤（1)中产物的透射电镜（TEM)图片，由图可见所制备的 MoSez呈空屯、球，且空屯、球壳只有3~5层。 阳OW 实施例2 阳0巧称取1. 275g钢酸锭（畑4)2M0O4? 2&0加入到60血去离子水中，磁力揽拌至溶解， 后滴加入5mL浓度为0. 5M的化OH溶液，再称取0. 789g砸粉加入上述溶液，磁力揽拌至砸粉 分散均匀后加入IOmL水合阱（N2H4?&0)作为还原剂，揽拌均匀后，将该混合液转入IOOmL 内衬聚四氣乙締不诱钢反应蓋中，于180°C下水热4她，待反应蓋内溫度自然冷却至室溫 后，收集产物，并用去离子水和无水乙醇对产物进行洗涂，在真空炉中70°C，12小时烘干后 即得超薄纳米空屯、球MoSez。 阳〇2引实施例3
[0024] 称取1. 923g钢酸锭（畑4)2M0O4? 2&0加入到60血去离子水中，磁力揽拌至溶解， 后滴加5mL浓度为0. 5M的化OH溶液，再称取1. 183g砸粉加入上述溶液，磁力揽拌至砸粉分 散均匀后加入IOmL水合阱（N2H4?&0)作为还原剂，揽拌均匀后，将该混合液转入IOOmL内 衬聚四氣乙締不诱钢反应蓋中，于200°C下水热36h，待反应蓋内溫度自然冷却至室溫后， 收集产物，并用去离子水和无水乙醇对产物进行洗涂，在真空炉中70°C，12小时烘干后即 得超薄纳米空屯、球MoSez。 阳〇2引 实施例4 阳0%] 称取2. 499g钢酸锭（畑4)2M0O4? 2&0加入到60血去离子水中，磁力揽拌至溶解， 后滴加5mL浓度为0. 5M的化OH溶液，再称取1. 538g砸粉加入上述溶液，磁力揽拌至砸粉分 散均匀后加入12mL水合阱（N2H4? &0)作为还原剂，揽拌均匀后，将该混合液转入IOOmL内 衬聚四氣乙締不诱钢反应蓋中，于210°C下水热2地，待反应蓋内溫度自然冷却至室溫后， 收集产物，并用去离子水和无水乙醇对产物进行洗涂，在真空炉中70°C，12小时烘干后即 得超薄纳米空屯、球MoSez。
[0027]实施例5 阳0測将实施例1中的0. 587g钢酸锭（畑4)2M0O4? 2&0替换为0. 610g的钢酸钢NazMcA?2&0,其余步骤均与实施例1相同，最终产物为纳米花状MoSez。
[0029] 将实施例1和实施例5中的两种方法所制备的MoSez添加到基础油IOOSN中，其中 MoSez的添加量均为Iwt. %，超声分散均匀后，使用UMT-2摩擦试验机，W球-盘模式考察 所添加的MoSez对基础油摩擦性能的影响；实验中所用盘为45#钢，直径为30mm;球为440C 不诱钢，直径为10mm，硬度62HRC;载荷20N，转速为30化/min,时间为30min。
[0030] 表1显示出了在基础油中添加Iwt.%不同方法制备的MoSez作为添加剂后的磨痕 宽度（WSW)、摩擦因数U)的比较： W川表1
[0033] 由表1可看出，当W水热法制备的超薄纳米空屯、球MoSez作为添加剂时，在本实施 例的实验条件下，基础油表现出更好的摩擦性能，即其具有明显的减摩效果，提高润滑油的 抗磨能力。
[0034] 对比例1
[0035] 称取0. 587g钢酸锭（畑4)2M0O4? 2&0加入到60血去离子水中，磁力揽拌至溶解， 后滴加入5mL浓度为0. 5M的化OH溶液，再称取0. 79g的NazSeOj加入上述溶液中，磁力揽 拌至分散均匀后，将该混合液转入IOOmL内衬聚四氣乙締不诱钢反应蓋中，于200°C下水热 4她，待反应蓋内溫度自然冷却至室溫后，收集产物，并用去离子水和无水乙醇对产物进行 洗涂，在真空炉中70°C，12小时烘干。附图3为本对比例1中产物的透射电镜灯EM)图片， 由图可见所制备的MoSez呈实屯、球，没有形成空屯、纳米球。
[0036] 对比例2
[0037] 称取0. 587g钢酸锭（畑4)2M0O4? 2&0加入到60血去离子水中，磁力揽拌至溶解， 后滴加入5mL浓度为0. 5M的化OH溶液，再称取0. 79g的NazSeOj加入上述溶液中，磁力揽 拌至NazSeOs分散均匀后加入0. 4g十六烷基S甲基漠化锭（CTAB)，揽拌均匀后，将该混合液 转入IOOmL内衬聚四氣乙締不诱钢反应蓋中，于200°C下水热4她，待反应蓋内溫度自然冷 却至室溫后，收集产物，并用去离子水和无水乙醇对产物进行洗涂，在真空炉中70°C，12小 时烘干。附图4为本对比例2中产物的透射电镜（TEM)图化由图可见所制备的MoSez呈 花状，没有形成空屯、纳米球。
【主权项】
1. 一种超薄纳米空心球MoSe2的制备方法，其特征在于：所述制备方法的具体步骤为， (1) 将钼酸盐溶于去离子水中，磁力搅拌下调节pH为碱性，加入硒粉，搅拌均匀后加入 水合肼作为还原剂，磁力搅拌至分散均匀； (2) 将步骤（1)中得到的混合体系转入内衬聚四氟乙烯的水热反应釜中，恒温水热反 应； (3) 待步骤（2)所述的反应釜内温度自然冷却到室温后，收集黑色产物，并用去离子水 和无水乙醇对产物进行洗涤，在真空炉中70°C、12小时烘干后即得MoSe2超薄纳米空心球。2. 如权利要求1所述的超薄纳米空心球MoSe2的制备方法，其特征在于：步骤（1)中所 述的钼酸盐为钼酸铵。3. 如权利要求2所述的超薄纳米空心球MoSe2的制备方法，其特征在于：步骤（1)中所 述的钼酸铵与硒粉的摩尔比为1. 1~1. 2:2。4. 如权利要求1所述的超薄纳米空心球MoSe2的制备方法，其特征在于：步骤（1)中所 述的水合肼的加入量为，60mL去离子水中加入8~15mL水合肼。5. 如权利要求1所述的超薄纳米空心球MoSe2的制备方法，其特征在于：步骤（2)中所 述的水热反应温度为180°C~210°C。6. 如权利要求1所述的超薄纳米空心球MoSe2的制备方法，其特征在于：步骤（2)中所 述的水热反应时间为24h~48h。7. 如权利要求1至6任一项所述的制备方法制得的超薄纳米空心球MoSe2的应用，其 特征在于：所述的应用为，超薄纳米空心球MoSe2作为润滑油添加剂。
【专利摘要】本发明属于纳米材料领域，具体涉及一种超薄纳米空心球MoSe2材料的制备方法。(1)将钼酸铵、硒粉、水合肼加入水中制得溶液，调节pH为碱性，将溶液混合均匀，备用；(2)将溶液移入反应釜，密封，180℃～210℃水热反应24h～48h后，冷却至室温，用去离子水清洗产物，再用无水乙醇反复清洗，真空干燥后得到黑色粉末，结构是直径30-40nm的空心球，厚度为3-5nm。本发明方法的原料易得，制备工艺简单易行，反应条件温和。所制得的MoSe2尺寸均一、分布均匀，且结晶性良好。
【IPC分类】C01B19/04, B82Y40/00, B82Y30/00
【公开号】CN105271136
【申请号】CN201510714145
【发明人】薛茂权, 黄之德
【申请人】常州轻工职业技术学院
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年10月28日