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二硫化钼加热可以和氯气反应,生成五氯化钼:
2 MoS2+ 7 Cl2→ 2 MoCl5+ 2 S2Cl2
二硫化钼和烷基锂在控制下反应,形成嵌入化合物(夹层化合物)LixMoS2。如果和丁基锂反应,那么产物为LiMoS2。
二硫化钼具有高含量活性硫,容易对铜造成腐蚀,在很多关于润滑剂添加剂方面的书籍、论文中都有论述。另外,有铜及其合金制造的部位需要润滑时,并非不可以选用含二硫化钼润滑产品,而是还需要添加防铜腐蚀剂。

合成法可生产纯度高、杂质少、粒度细的硫化物,而且能制备出符合不同功能需求的硫化物,因此用合成法生产纳米硫化物一直倍受关注。纳米MoS2的制备方法有很多,如四硫代钼酸铵热分解法、硫化氢或硫蒸汽还原法、高能球磨法、碳纳米管空间限制法、水热合成法、高能物理手段和化学法结合等等。总体而言,制备方法有两种,可以直接将钨源或钼源与硫源反应得到纳米MoS2,或者先将钨源或钼源与硫源反应,得到前躯体,再将前躯体通过适当的方法分解或还原成MoS2。

二硫化钼是重要的固体润滑剂,特别适用于高温高压下。它还有抗磁性,可用作线性光电导体和显示P型或N型导电性能的半导体,具有整流和换能的作用。二硫化钼还可用作复杂烃类脱氢的催化剂。

二硫化钼不导电,存在二硫化钼、三硫化钼和三氧化钼的共聚物。当摩擦材料因摩擦而温度急剧升高时, 共聚物中的三氧化钼颗粒随着升温而膨胀,起到了增摩作用;

尽管石墨烯有着许多令人眼花缭乱的优点,但它也有缺点,尤其是不能充当半导体——这是微电子的基石。化学家和材料学家正在努力越过石墨烯,寻找其他的材料。他们正在合成其他两种兼具柔韧性和透明度,而且拥有石墨烯无法企及的电子特性的二维片状材料,二硫化钼就是其中一种。

二硫化钼于2008年合成,是叫作过渡金属二硫化物材料(TMDs)大家族的成员之一。这个显得有点“花哨”的名字代表了它们的结构:一个过渡金属原子(即钼原子)和一对包括硫元素、硒元素在内的来自元素周期表第16列的原子(该元素家族以氧族元素著称)。

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