Journal de génie électrique et de technologie électronique

Exfoliation de nanofeuilles de MoS2 par application d'une irradiation laser Nd:YAG à différentes énergies laser et application potentielle en tribologie

Fahimeh Abrinaei

Une nouvelle méthode a été appliquée pour exfolier des nanofeuilles de MoS2 synthétisées à l'aide d'une méthode hydrothermale. Les nanofeuilles de MoS2 ont été irradiées à l'aide d'un laser Ng:YAG fonctionnant à 532 nm avec une durée d'impulsion de 5 ns pendant 15 min avec différentes énergies 40, 60 et 80 mJ. Pour étudier les effets de l'énergie laser sur l'évaluation de l'absorption des nanofeuilles de MoS2, la technique de spectroscopie UV-Vis a été appliquée et les bandes interdites d'énergie ont été calculées dans la plage de 4,3 à 4,6 eV. La formation réussie d'une structure hexagonale pour les nanofeuilles de MoS2 préparées a été confirmée par analyse XRD. Une diminution de la taille des cristallites des nanofeuilles de MoS2 de 50 à 15 nm par une augmentation de l'énergie laser a été le résultat d'études XRD. Les images TEM des nanofeuilles de MoS2 ont été réalisées pour étudier les écarts structurels qui se produisent après diverses énergies d'irradiation laser. Les résultats de la microscopie électronique en transmission (MET) indiquent que les nanofeuilles de MoS2 finales sont peu stratifiées et présentent une distribution de taille uniforme. Un léger décalage vers le rouge et un décalage vers le bleu ont été observés dans les spectres Raman par une augmentation de l'énergie laser de 40 à 80 mJ. Les propriétés tribologiques dépendantes de l'énergie laser des nanofeuilles de MoS2 ont été étudiées. L'amélioration a été observée pour les valeurs du potentiel zêta en augmentant l'énergie laser. L'augmentation de l'énergie laser conduit à l'augmentation de l'indice de viscosité. Une réduction du coefficient de frottement s'est produite pour l'additif de base contenant des nanofeuilles de MoS2 lorsqu'il a été irradié sous une énergie laser de 80 mJ. Les résultats impliquent que l'irradiation laser peut améliorer non seulement les propriétés hydrauliques des nanofeuilles de MoS2 mais aussi les limites de la température du fluide contenant des nanofeuilles de MoS2, ce qui en fait un candidat prometteur pour les applications industrielles