硫化钨

二硫化钨是钨和硫的化合物，化学式WS2，分子量247.97，状态为黑灰色粉末，在自然界出现为辉钨矿，为深灰色斜方系晶状固体。相对密度7.510。不溶于水和有机溶剂，不与酸碱发生反应（浓硝酸与氢氟酸的混合液除外），在空气中加热被氧化成三氧化钨，在真空中加热至1250℃则分解为钨与硫。在干燥的纯氮气流中，将三硫化钨与硫的混合物共热至900℃，使过量的硫升华，残留物即是二硫化钨。

二硫化钨可用作润滑剂，性能比二硫化钼好，摩擦系数较低，抗压强度较大，在1316℃时仍具润滑性。用作高温固体润滑剂，单独用于高温、高压、高转速、高负荷，以及在化学性活泼介质中转运的设备。与其他物料配置的锻压、冲压润滑剂，能延长模具寿命，提高产品光洁度。与聚四氟乙烯和尼龙等配制的填充材料，可用于制自润滑部件。将钨酸与氨水反应生成钨酸铵，再与硫化氢反应生成四硫代钨酸铵，经高温焙烧即分解为本品。
以上信息有Chemicalbook的彤彤编辑整理。 纳米二硫化钨是一种性能极为优良的新型固体润滑材料，不仅适用于一般润滑条件，还可用于高温、高压、高真空、高负荷、有辐射线及腐蚀性介质的工作环境；WS2簇由于簇内部排列产生的磁性，能在润滑过程中更好的吸附在金属表面而且能在金属表面形成一层纳米保护润滑膜；纳米二硫化钨具有极小的摩擦系数（约为0.03），在金属粉末中可以作为添加剂掺入来提高金属粉末在高速摩擦条件下的粘附性并使其获得稳定的摩擦因数；纳米二硫化钨具有良好的抗氧化性，可以作为添加剂加入到润滑油（脂）中，能有效提高润滑油（脂）的极压性能和抗磨减摩性能；在铸造过程中加入纳米级的二硫化钨能使铸造金属具有一定的自润滑性能，对金属表面有极好的吸附能力，可与油类、脂类配成二硫化钨油剂、二硫化钨油膏、二硫化钨蜡及其他固体润滑块与润滑膜，同时在复合材料领域，可以作为改性剂。
经过纳米改性之城的纳米二硫化钨，主要应用领域如下：
1、纳米二硫化钨（简称WS2）主要用作石油催化剂：可以作为加氢脱硫催化剂，还被用做聚合、重整、水化、脱水和羟基化等过程的催化剂，而且因为具有裂解性能好，催化活性稳定可靠，使用寿命长等特点，很受石油精炼厂的欢迎。
2、在无机功能材料制备技术中，纳米WS2是新型的高效催化剂，由于能形成夹层结构的新型化合物，纳米WS2可制成单分子层二维材料，并能够按需要重新堆垛成具有非常大的内空间的“地板房结构”的颗粒状新型材料，且在重新堆垛过程中可加入插层物质，使之成为催化剂或者敏感显示及超导材料，其巨大的内表面积易夹杂促进剂，成为新型的高效催化剂，日本名古屋工业研究所发现，纳米WS2在CO2转化为CO的过程中具有极大的催化效果，这将促进碳循环技术的发展，为改善全球变暖的趋势铺平道路。
3、WS2可用做固体润滑剂、干膜润滑剂、自润滑复合材料：纳米WS2是最佳的固体润滑剂，其摩擦因数为0.01～0.03，抗压强度高达2100 MPa，具有耐酸碱侵蚀，耐负荷性能好，无毒无害，使用温度宽，润滑寿命长，摩擦因数低等优点。近年来，固体润滑剂空心富勒烯纳米WS2所显示的超低摩擦与磨损备受人们关注，比如20世纪80年代美国曾用纳米WS2粒子喷附在金属表面上，形成WS2润滑干膜，来大幅度降低摩擦因数，提高模具寿命。
4、纳米二硫化钨是制造高性能润滑油非常重要的添加剂。 灰色带金属光泽的细小结晶或粉末，六方晶系结晶结构。相对密度7.5。熔点1250℃。不溶于水。溶于硝酸和氢氟酸混酸中。溶于熔融碱，不溶于醇。在空气中稳定。 一种新型固体润滑剂，适用于高温、高压、高负荷和高真空条件下的润滑。添加在工程塑料中做成自润滑元件，或与某些挥发性溶剂混合后，喷涂于金属表面，在冲锻中用以提高模具的寿命和工件的光洁度。 可用作润滑剂。性能比二硫化钼好，摩擦系数较低，抗压强度较大。单独用于高温、高压、高转速、高负荷，以及在化学性活泼介质中运转的设备。与其他物料配制的锻压、冲压润滑剂，能延长模具寿命，提高产品光洁度。与聚四氟乙烯和尼龙等 配制的填充材料，可用于制自润滑部件。 焙烧分解法钨酸与氨水在57～60℃搅拌下反应3 h，保温自然沉降16h以上，生成的钨酸铵再与硫化氢气体反应，生成四硫代钨酸铵经高温焙烧，分解为二硫化钨。其H2Wo4+2NH3H2O→(NH4)2WO4+2H2O
(NH4)2WO4+4H2S→(NH4)2WS4+4H2O
2(NH4)2WS4+3O2→2WS2+4NH3↑+2S↑+2SO2↑+H2O