1T-MoS<sub>2</sub>, a new metallic modification of molybdenum disulfide

Wypych, Fernando; Schöllhorn, R.

doi:10.1039/c39920001386

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“…A fase 1T é condutora 2 enquanto que as fases 2H e 3R são diamagnéticas e semicondutoras 3 . Além das três formas conhecidas de hábito cristalino, o dissulfeto de molibdênio se apresenta na forma amorfa 4,5 , como nanotubos 6,7 e esferas de dimensões nanoscópicas 7,8 semelhantes as estruturas dos fulerenos.…”

Section: Figura 1 Representação Esquemática Das Estrutura Das Fases unclassified

“…Nesse caso, os compostos também se apresentavam com desordem estrutural porém algumas caracterizações e a transição de fase 2H ® 1T foram propostas [40][41][42][43] . Mais recentemente foi sintetizada a fase metaestável 1T, reconhecida como a terceira fase polimórfica do dissulfeto de molibdênio 2 . Essa fase é obtida em três passos distintos de síntese.…”

Section: Compostos De Intercalaçãounclassified

“…O dissulfeto de molibdênio pertence a uma classe de materiais conhecidos como compostos lamelares e ocorre em três modificações polimórficas/politípicas 1,2 . A fase mais comum (2H) ocorre na natureza na forma de molibdenita.…”

Section: Introductionunclassified

“…Essas lamelas que, estão conectadas por forças fracas do tipo Van der Waals, podem se ordenar de maneira diferente originando os dois politipos. Na fase 1T a forma ondulada se deve à distorção da esfera de coordenação octaédrica do centro metálico 2 . A forma do politipo 1T não distorcida está representada na Figura 1.…”

Section: Introductionunclassified

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Dissulfeto de molibdênio, um material multifuncional e surpreendente

Wypych

2002

Quím. Nova

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Recebido em 6/10/00; aceito em 4/4/01 MOLYBDENUM DISULFIDE, A MULTIFUNCTIONAL AND REMARKABLE MATERIAL. The aim of this work is to review the chemical and physical properties of layered molybdenum disulfide. The three polymorphic/polytypic modifications of the compound were found, the polytypes 2H (molybdenite) and 3R are semiconductors while the polymorph 1T is an electronic conductor. 2H-MoS 2 has several important industrial applications as hydrotreatment catalysts, energy storage devices, solar cells, solid lubricants, among others. When intercalated, the 2H phase changes to a distorted 1T phase, producing unstable intercalation compounds that can be exfoliated in solution, producing single layers and consequently nanocomposites. The direct synthesis of the 1T phase produces stable intercalation compounds. Recently molybdenum disulfide was prepared as nanotubes and fulerenelike structures that bring new insights in the investigation of this important material.Keywords: molybdenum disulfide; intercalation; layered materials. INTRODUÇÃOO dissulfeto de molibdênio pertence a uma classe de materiais conhecidos como compostos lamelares e ocorre em três modificações polimórficas/politípicas 1,2 . A fase mais comum (2H) ocorre na natureza na forma de molibdenita. Nas modificações 2H e 3R, áto-mos de molibdênio estão ligados covalentemente à átomos de enxofre numa geometria trigonal prismática regular (Figura 1). Os prismas trigonais estão ligados entre si pelas arestas, produzindo unidades bidimensionais conhecidas como lamelas. Essas lamelas que, estão conectadas por forças fracas do tipo Van der Waals, podem se ordenar de maneira diferente originando os dois politipos. Na fase 1T a forma ondulada se deve à distorção da esfera de coordenação octaédrica do centro metálico 2 . A forma do politipo 1T não distorcida está representada na Figura 1. Figura 1. Representação esquemática das estrutura das fases 2H, 3R e 1T (não distorcida), do dissulfeto de molibdênio.As propriedades dos politipos são diferentes. A fase 1T é condutora 2 enquanto que as fases 2H e 3R são diamagnéticas e semicondutoras 3. Além das três formas conhecidas de hábito cristalino, o dissulfeto de molibdênio se apresenta na forma amorfa 4,5 , como nanotubos 6,7 e esferas de dimensões nanoscópicas 7,8 semelhantes as estruturas dos fulerenos.As aplicações do dissulfeto de molibdênio vão desde baterias no estado sólido que utilizam meio não aquoso e íons lítio intercaláveis [9][10][11] , células solares 12 , como lubrificantes sólidos 13 , catalisadores [14][15][16][17][18] , onde desempenha um papel de importância fundamental, além de outras.Um dos processos de síntese do dissulfeto de molibdênio nas fases polimórficas 2H e 3R é a reação térmica direta entre o molibdênio metálico e enxofre elementar em ampolas de quartzo. Quando cristais grandes forem necessários utiliza-se o método de transporte de vapor químico com um halogeneto como o iodo como agente transportante 19 (Eq.1).Mo + 2 S ® MoS 2 + 2 I 2 « MoI 4 + S 2Nesse procedimento, quantidades estequ...

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Section: Compostos De Intercalaçãounclassified

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Dissulfeto de molibdênio, um material multifuncional e surpreendente

Wypych

2002

Quím. Nova

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“…As a consequence, the initial semiconducting MoS 2 becomes a metallic conductor due to the reduction produced by the n-BuLi. [27][28][29] It is well known that group V LTMDs are superconductors with very low values of critical temperature (T c ) (e.g., 2H-TaS 2 : T c = 0.80 K, 3R-TaSe 2 : T c = 0.22 K and 2H-TaSe 2 : T c = 0.15 K). [30][31][32] For an identical composition, different values for T c can be observed depending on the nature of the dichalcogenide polytype, indicating the existence of a relationship between the superconducting behavior and the chalcogenide layer stacking.…”

mentioning

confidence: 99%

Intercalation and electrical behavior of Ta xMo1-xS2 (x > 0.5) layered mixed disulfides

Lara¹,

Ruiz²,

Manrı́quez³

et al. 2012

J. Braz. Chem. Soc.

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Este trabalho relata um estudo sistemático do comportamento estrutural e elétrico de três fases ternárias do sistema Ta x Mo 1-x S 2 (x = 0,55, 0,75 e 0,90) e de seus compostos de intercalação resultantes das inserções química e eletroquímica de lítio, assim como das intercalações de piridina e poli(óxido de etileno). As três fases foram preparadas pela reação direta de seus elementos constituintes, sem qualquer outro aditivo, a 900 o C em atmosfera inerte. Os compostos resultantes foram caracterizados por meio de difratometria de raios X de pó (XRD), análises termogravimétrica e térmica diferencial (TGA/DTA), fluorescência de raios X por dispersão de energia (EDX) e microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (FE-SEM). A condutividade elétrica dos diferentes compostos preparados foi medida no intervalo de temperatura 1,5-300 K utilizando o método convencional de sonda de quatro pontas van der Pauw na presença de um campo magnético de 9 T para verificar a ocorrência do fenômeno de magnetoresistividade.This work reports a systematic study of the structural and electrical behavior of three ternary phases of the Ta x Mo 1-x S 2 system (x = 0.55, 0.75 and 0.90) and their intercalation compounds resulting from both chemical and electrochemical lithium insertions, as well as from pyridine and poly(ethylene oxide) intercalations. The three ternary phases were prepared by direct reaction of their constituting elements, without any other additive, at 900 ºC in inert atmosphere. The resulting compounds were characterized by means of X-ray powder diffractometry (XRD), thermogravimetric and differential thermal (TGA/DTA) analyses, energy dispersive X-ray fluorescence (EDX) and field emission-scanning electron microscopy (FE-SEM). The electrical conductivity of the different products was measured in the 1.5-300 K temperature range using the conventional four probe van der Pauw method in the presence of a 9 T magnetic field in order to verify the occurrence of magnetoresistivity phenomena. Keywords: chalcogenides, intercalation, pyridine, PEO, conductivity IntroductionThe renewed interest to study layered solids is originated from the observation of unusual physical properties associated with anisotropy phenomena in such type of low-dimensional materials. Another important reason why 2D solids are investigated is their ability to intercalate a large variety of compounds. [1][2][3][4][5][6][7][8][9] In this context, physical properties such as electrical conductivity and electrochemical behavior of layered solids can be deliberately modified by intercalation of organic species. [2][3][4]10,11 Among different 2D solids, the study of layered transition-metal dichalcogenides (LTMDs) has become the subject of an active field of research in solid state physics and chemistry during the last decades. 1,12,13 One of the most salient physical properties of these materials is their electrical conductivity (and superconductivity) behavior, which is related to phase transitions usually driven by charge density wave mechanisms...

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Inorganic Nanotubes and Fullerene–Like Nanoparticles from Layered (2D) Compounds

Yadgarov

Popovitz‐Biro

Tenne

2017

Handbook of Solid State Chemistry

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Soon after carbon nanotubes were discovered by Iijima (Nature, 1991), we proposed (Nature, 1992) that inorganic layered compounds, likeWS2, are unstable in the planar form in the nanorange. Under proper chemical conditions, this inherent instability leads to folding of the layers and formation of hollow closed‐cage structures, that is, nanotubes (INT) and fullerene‐like (IF) nanoparticles. Given the elastic energy of the bending, formation of these closed‐cage nanostructures is pending on providing enough energy, that is, high temperature reactions. In the following years, we and others have preparedIF/INTfrom numerous layered compounds and studied their properties. Numerousab initiostudies were also dedicated to the study of nanotubes from different layered compounds. Recent developments in this field will be described, including the study of nanotubes from “misfit” compounds; doping of theIF/INT; ultrahigh temperature synthesis ofIF/INT; their optical and electrical properties, and so on. The mechanical properties of individual nanotubes were studied experimentally and usingab initiocalculations.Studying in detail the growth‐mechanism ofIF/INTof several compounds, mostlyWS2andMoS2we were able to scale‐up their synthesis to mass production. Several applications for theseIF/INT, especially as superior solid lubricants and for reinforcing polymer nanocomposites, were put forward. The successful commercialization of products based on these ideas will be briefly described.

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1T-MoS₂, a new metallic modification of molybdenum disulfide

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Dissulfeto de molibdênio, um material multifuncional e surpreendente

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Dissulfeto de molibdênio, um material multifuncional e surpreendente

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