纳米结构、其用途及其生产方法技术

技术编号:8243560 阅读:206 留言:0更新日期:2013-01-25 01:19
本发明专利技术描述了润滑和减震材料,所述材料基于具有式A1-x-Bx-硫属元素化物的纳米颗粒。本发明专利技术还描述了其制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用作超级润滑剂和减震材料的无机纳米颗粒和制造此类颗粒的方法。
技术介绍
11032和WS2为准二维(2D)化合物。一层中的原子通过强的共价力结合,而单独的层通过范德华(vdW)相互作用固定在一起。层的堆积顺序可导致六角多晶型物的形成,2层为晶胞(2H),3层为菱形(3R),或I层为三角形(1T)。弱的层间VdW相互作用提供了通过插层在层间引入外来原子或分子的可能性。此外,已知MoS2、WS2和许多其它2D化合物形成称为无机类富勒烯(IF)和无机纳米管(INT)的闭合笼形结构,其与由碳形成的结构类似。IF-MoS2和IF-WS2的初始合成方法之一涉及从各自的氧化物纳米颗粒开始。随后使用分别从MoCl5和NbCl5开始的气相反应合成IF-NbS2和IF-MoS2,并且已经证明了H2S 。已报道了使用Mo (CO) 6和硫之间的气相反应合成IF-MoS2纳米颗粒的相似策略 。两种反应以非常不同的途径进行,这对闭合笼形纳米颗粒的拓扑有很大影响。金属氧化物纳米颗粒向硫化物的转化在纳米颗粒的表面上开始,以缓慢扩散控制形式逐渐向内进行。相反,气相反应通过成核和生长模式从小核(例如MoS2)开始并且非常迅速地向外进行。层积型半导体的电子性质的改变可通过半导体的掺杂/合金化方法实现,其中金属原子进入半导体层,取代主体过渡金属或硫属元素原子。如果取代原子(例如Nb)在其外层中的电子比主体金属原子(Mo)少,则晶格变为P-掺杂。如果取代金属原子具有一额外电子(Re),则晶格变为η型。如果取代原子为氯,置换硫原子,则纳米颗粒变为η型。通常将掺杂限制为低于lat%取代。在合金化的情况下,客体原子浓度显著(> 1% ),在超过渗滤限制的情况下(例如Moa75Nba25S2),晶格基本上变为金属性。已对掺杂Ti的MoS2纳米管、掺杂Nb的WS2纳米管的特殊情况报道了无机纳米管的合金化或掺杂。另外,已通过改变W:Mo比例合成了 W合金MoS2纳米管。然而,由于对晶格中外来原子的量没有太多控制,在先前的工作中不能实现对纳米颗粒电子性质的控制。控制纳米颗粒,尤其是无机纳米管和类富勒烯结构中的掺杂水平可导致各种独特现象。添加各种纳米颗粒以提高润滑液的摩擦学性能(即,摩擦和磨损减少)已调查研究了一段时间。在搜寻更环保的配对物时,同样重要的是需要更换当前的油添加剂。使用半导体纳米颗粒(如MoS2和WS2或各自的硒化物)作为润滑液的添加剂为理解摩擦和磨损的电子组成提供了独特工具。因此,需要使用无机类富勒烯(IF)纳米颗粒和无机纳米管(INT)合成掺杂金属和非金属原子的半导体的新合成策略。相关参考文献Tenne, R. Nature Nanotech· 2006,1,103.Tenne,R.,Margulis, L,Genut Μ. & Hodes,G. Nature 1992,360,444.Feldman, Y. , Wasserman, E. , Srolovitz D. J. & Tenne R. Science 1995,267,222.(a)Deepak,F. L ;Margolin,A. ;Wiesel, I. ;Bar_Sadan,M. ;Popovitz-Biro, R.;Tenne, R. Nano 2006,1,167. (b)Etzkorn, J. ;Therese, H. A. ;Rocker,F. ;Zink,N. ;Kolb,Ute. ;Tremel, W. Adv.Mater. 2005,17,2372.Schuffenhauer, C. ;Popovitz-Biro R. ;Tenne,R. J. Mater. Chem. 2002,12,1587.(a) Zhu, Y. Q. ;Hsu,W. K. ;Terrones, M. ;Firth, S. ;Grobert, N. ;Clark, R. J. H.;Kroto H. W. ;Walton, D. R. M. Chem. Commun. 2001,121 ;(b)Hsu,W. K. ;Zhu,Y.Q. ;Yao,N. ;Firth,S. ;Clark, R. J. H. ;Kroto H. W. ;Walton,D. R. M. Adv. Funct. Mater. 2001,11,69 ;(c)Nath,M. ;Mukhopadhyay, K. ;Rao,C. N. R. Chem. Phys. Lett. 2002,352,163 ;Donnet,C. ;Erdemir A. Surf. Coat. Tech. 2004,180-181,76-84.·Rapaport, L. ;Bilik,Y. ;Feldman Y. ;Homyonfer, M. ;Tenne,R. Naturel997,387,791-793.Katz, A. ;Redlich,M. ;Rapaport, L. ;Wagner, H. D. ;Tenne,R. Tribol. Lett. 2006,21,135-139.Naffakh,M. ;Martin,Z. ;Fanegas,N. ;Marco,C. ;Jimenez, I. J. Polym. Sci. B Polym. Phys. 2007,45,2309-2321.Seifert,G. ;Terrones,H. ;Terrones,M. ;Jungnickel, G. ;Frauenheim,T. Phys.Rev. Lett. 2000,85,146-149.Wildervanck, J. C. ;Jellinek,F. J. Less-Common Metals 1971,24,73.Marzik, J. V. ;Kershaw, R. ;Dwight, K. ;Wold, A. J. Solid State Chem. 1984,51,170.Coleman, K. S. ;Sloan, J. ;Hanson, N. A. ;Brown, G. ;Clancy, G. P. ;Terrones, M.;Terrones, H. ;Green M. L H. J. Am. Chem. Soc. 2002,124,11580.Brorson, M. ;Hansen,T. W. ; Jacobsen,C. J. H. J. Am. Chem. Soc. 2002,124,11582.Kopnov, F. ;Yoffe,A. ;Leitus,G. ;Tenne, R. Phys. Stat. Solidi B 2006,243,1229-1240Scheffer,L ;Rosentzveig, R. ;Margolin, A. ;Popovitz-Biro, R. ;Seifert, G.;Cohen, S. R. ;Tenne,R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2002,4,2095.专利技术概述掺杂无机类富勒烯(IF)纳米颗粒和/或无机纳米管(INT)赋予这些纳米颗粒η型或P型导电性和更少的结块和沉降。使用此类经改性的纳米颗粒作为润滑液的添加剂,导致摩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:雷谢夫·田纳弗朗西斯·莱昂纳多·迪帕克哈加伊·考亨悉尼·R·考亨丽塔·罗森茨韦格莱娜·亚加洛夫
申请(专利权)人:耶达研究与发展有限公司
类型:
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