二硫化モリブデン(Molybdenum Disulfide)の概要と特性

二硫化モリブデンの概要と特性

二硫化モリブデン(Molybdenum Disulfide)(MoS2)モリブデン(molybdenum)と硫黄(sulfur)で構成された無機化合物です。化合物は転移金属カルコーゲン化合物(Chalcogenides)に分類されます。 二硫化モリブデンは、モリブデンの主要鉱石である輝水鉛石(Molybdenite)鉱物により発生する銀色の固体物質です。 外観を見ると、二硫化モリブデン(Molybdenum Disulfide)は黒鉛と類似しています。 摩擦が少なく丈夫なので乾式潤滑剤としても広く使用されています。 バルクの二硫化モリブデン(Molybdenum Disulfide, MoS2)は、1.23eVのバンドギャップを持つシリコンに類似した反磁性·間接バンドギャップ半導体です。

 

二硫化モリブデン(Molybdenum Disulfide)はモリブデン縁石(molybdenite)鉱物に自然に存在する無機化合物です。その結晶は、グラファイトのような六角形層構造となっています。ほとんどの無機塩(mineral salts)と同様に二硫化モリブデン(Molybdenum Disulfide)は融点は高いですが、比較的低い450°Cで崇高を開始します。この属性は、化合物を精製するのに役立ちます。層状構造によって、黒鉛のような六角形二硫化モリブデン(Molybdenum Disulfide)は優れた「ドライ」潤滑剤となります。それといとこ関係にある二硫化タングステン(tungsten disulfide)は機械部品(例えば、航空宇宙産業)、2サイクルエンジン(two-stroke engines)(バイクに使用されるタイプ)とバレル(gun barrel)(弾丸と弾丸との間の摩擦を減らすために)の表面コーティングとして使用することができます。

 

二硫化モリブデン(Molybdenum Disulfide)は、酸化環境では350°C、非酸化環境では最大1100°Cの温度環境で加工することができます。このような特性を活かして、油とグリース(greases)の代替材料として利用されます。

二硫化モリブデン(Molybdenum Disulfide)の用途

潤滑油(Lubricant)

硫化原子シートの間の弱いファンデルワールス相互作用によりモリブデン(Molybdenum Disulfide)は低摩擦係数を持ちます。粒子の大きさが1から100μmの範囲の二硫化モリブデン(Molybdenum Disulfide)は、一般的な乾式潤滑剤です。二硫化モリブデン(Molybdenum Disulfide)は多くの場合、低摩擦が必要なブレンドかつ複合材の構成要素です。例えば、接着力を高めるためにグラファイトの添加されます。プラスチック素材とブレンドされた二硫化モリブデン(Molybdenum Disulfide)は、強度が改善されて摩擦が減少された複合材となります。二硫化モリブデン(Molybdenum Disulfide)とブレンドすることができるポリマーは、ナイロン(nylon)、テフロン(Teflon)とベスペル(Vespel)などがあります。

触媒作用(Catalysis)

二硫化モリブデン(Molybdenum Disulfide)は、石油化学の脱硫のための助触媒として使用され(例えば、水素化脱硫(hydrodesulfurization)。二硫化モリブデン(Molybdenum Disulfide)触媒の効果は、少量のコバルト(cobalt)またはニッケル(nickel)でドーピングすることによって改善されます。二硫化モリブデン(Molybdenum Disulfide)は、有機合成のための水素化触媒として使用されます。ほかの多くの選択肢のように10族金属ではなく、一般的な遷移金属から派生します。二硫化モリブデン(Molybdenum Disulfide)は、触媒価格や硫黄中毒に対する耐性が主要な関心事であるときに選択されます。二硫化モリブデン(Molybdenum Disulfide)はニトロ化合物(nitro compounds)をアミンに水素化するのに効果的であり、還元性アルキル化を介して2次アミンを生成するために使用することができます。また触媒は有機硫黄化合物(organosulfur compounds)、アルデヒド(aldehyde)、ケトン(ketone)、フェノール(phenol)とカルボン酸(carboxylic acid)をそれぞれのアルカン(alkane)で水素分解することができます。しかし、触媒は活性がやや低いため、多くの場合、95 atm以上の水素圧力と185°C以上の温度が必要です。

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