从图1可以看出，在确保其他实验条件统一的情况下，将还没有进行球磨预处理的MoS3和S混在一起进行反应，观察到只能获得些许的MoS2，而大部分产物是MoO2，这个只是硫化的中间产物［图1(c)］。二硫化钼的形成是一个替代和还原的分步反应，这跟三氧化钼的完全氧化过程很相似，前者是一个快速反应而后者是一个缓慢的由扩散速度决定的扩散控制过程。所以，如果没有经过球磨的情况下，反应物的粒径会过大，导致无法快速的完成其还原反应，只能通过由外至内的硫扩散来实现其完全还原，这一过程需要很长的时间，即便所有的硫源都已挥发完毕，也只有少量片状二硫化钼生成。
但是如果经过机械磨球预处理，粒度就会变得很小，且分布均匀，可以有效地增大反应物的直接接触面积，这样就能缩短反应时间，实现完全硫化［图1(a)］。如果将硫磺和球磨后的MoS3混在一起进行反应的话，大部分MoS3可以转化为MoS2，但是还会存在些许MoO2，这表示硫化不完全。而且所得产物的形貌是没有弯曲的纳米板，大小约为200nm，厚度为30nm，相比经过磨球预处理所得反应物，它的尺寸要大一些。［图2(b)］
在气固反应模型中，最终产物的尺寸取决于原先氧化纳米颗粒的尺寸。然而，经过机械磨球预处理后，最终产物的形貌尺寸还取决于硫磺。因为，在磨球预处理后，MoS3和硫实现超细均匀化，能紧密地接触，形成反应微区；开始进行加工、高温煅烧时，它们可以很快发生反应，在反应微区内生成MoS2薄膜，从而阻止氧化钼内核的继续生长，再通过扩散硫化完成反应，从而得到二硫化钼纳米片。因此，我们可以认为机械球磨预处理对二硫化钼纳米片的形成起着关键性的作用，它不仅起到细化颗粒的作用，还实现了超细粒子的均匀分布，使之形成多个“反应微区”，有效加快反应速率，限制内核生长。
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