Слоистые наноструктуры дисульфидов вольфрама и молибдена: процессы деинтеркаляции водорода и десорбции кислорода

Abstract

Представлены результаты масс-спектрометрических и рентгеновских исследований процессов деинтеркаляции водорода из водородных интеркаляционных нанофаз HₓWS₂ (0 < х ≤ 1,55), HхМоS2 (0 < х ≤ 0,45) и десорбции кислорода с их поверхности. По результатам масс-спектрометрических исследований установлено, что процесс десорбции кислорода с поверхности наночастиц HₓWS₂ и НₓMoS₂ происходит в виде О₂. Для наночастиц HₓWS₂ (0,67 ≤ х ≤ 1,55) выделение кислорода осуществляется при 800—1100 К (максимум выделения – 900 К) и предшествует процессу деинтеркаляции водорода в молекулярном виде (1000 К), что сопровождается также выделением сероводорода при более высоких температурах (1200—1300 К). Температуры десорбции кислорода и ее интенсивность заметно зависят от кинетических факторов и средних размеров наночастиц. Установлены корреляции между указанными процессами и структурными свойствами анизотропных наночастиц, а также изменениями их средних размеров.

Наведено результати мас-спектрометричних та Рентґенових досліджень процесів деінтеркаляції водню з водневих інтеркаляційних нанофаз HₓWS₂ (0 < х ≤ 1,55), HхМоS2 (0 < х ≤ 0,45) і десорбції кисню з їх поверхні. За результатами мас-спектрометричних досліджень встановлено, що процес десорбції кисню з поверхні наночастинок HₓWS₂ і НₓMoS₂ відбувається у вигляді О₂. Для наночастинок HₓWS₂ (0,67 ≤ х ≤ 1,55) виділення кисню здійснюється при 800—1100 К (максимум виділення – 900 К) і передує процесу деінтеркаляції водню в молекулярному вигляді (1000 К), що супроводжується також виділенням сірководню при більш високих температурах (1200—1300 К). Температури десорбції кисню та її інтенсивністьпомітно залежать від кінетичних факторів і середніх розмірів наночастинок. Встановлено кореляції між зазначеними процесами і структурними властивостями анізотропних наночастинок, а також змінами їх середніх розмірів.

Results of mass-spectrometry and X-ray investigations of hydrogen deintercalation processes from intercalated HₓWS₂ (0 < х ≤ 1.55), НₓMoS₂ (0 < х ≤ 0.45) nanophases and oxygen desorption process from their surface are presented. As revealed with the results of mass-spectrometry studies, the oxygen desorption processes from the surface of HₓWS₂ and НₓMoS₂ nanoparticles occurs in the О₂ form. Oxygen release for HₓWS₂ (0.67 ≤ х ≤ 1.55) takes place at 800—1100 K (with a maximum of release at 900 K) and precedes hydrogen deintercalation process in molecular form (1000 K) that is accompanied also by release of hydrogen sulphide at higher temperatures (1200—1300 K). Temperatures of oxygen desorption and its intensity appreciably depend on kinetic factors and average sizes of nanoparticles. Correlations between the mentioned processes and structural properties of anisotropic nanoparticles, and also changes of their average sizes are revealed.