Nanokrystaliczny MoS2 otrzymywany metodą mechanicznej syntezy

Opracowano technologie otrzymywania nanokrystalicznego dwusiarczku molibdenu (MoS2). Zbadano wpływ czasu trwania procesu mechanicznej syntezy (mechanical alloying - MA) oraz obróbki cieplnej na strukturę i morfologię otrzymanych proszków. Proces mechanicznej syntezy przeprowadzono w młynku kulowym SPEX 8000 w atmosferze czystego argonu. Mieleniu poddano mieszaninę proszków czystych pierwiastków Mo i S o składzie stechiometrycznym. Zmiany zachodzące w strukturze oraz morfologii syntetyzowanych materiałów badano odpowiednio metodami rentgenowską (XRD) oraz mikroskopii elektronowej (SEM). Przeprowadzone badania strukturalne wykazały, że w miarę postępowania procesu MA, poszerzeniu ulegają linie dyfrakcyjne poszczególnych pierwiastków aż do zaniku linii dyfrakcyjnych siarki po około 75 h. Przeprowadzona po procesie mechanicznej syntezy obróbka cieplna wpływa zarówno na strukturę jak i morfologię proszku. Po obróbce cieplnej materiał krystalizuje w układzie heksagonalnym odpowiadającym strukturze MoS2, z charakterystycznym dla materiałów nanokrystalicznych poszerzeniem linii dyfrakcyjnych. Ziarna proszku uzyskują postać płytek o grubości około 50 nm.

---

The aim of the study is to develop procedures to obtain nanocrystalline molybdenum disulfide. The influence of the duration of mechanical alloying (MA) process and heat treatment parameters on the structure and morphology of powders has been analyzed. The process was conducted in the SPEX8000 mill in the presence of pure argon. The mixture of powders of pure elements Mo and S of stoichiometric composition underwent milling process. The structure and the morphology of so obtained materials were studied by SEM and XRD measurements. XRD analysis revealed that the diffraction lines of sulfur vanish after 75 hours of the MA process. It has also been shown that heat treatment conducted after the MA process affects both the structure and the morphology of the powders and leads to formation of nanoplates of the MoS2. After heat treatment at 9000C the nanoplates have the average thickness of about 50 nm.