作為催化劑，二硫化鎢（WS2）在煤焦油、重油、超重油、渣油、葉巖油等重質油的懸浮床加氫脫瀝青、加氫脫硫、加氫脫氮、芳烴加氫等反應中表現了極好的催化活性，在光電轉換、光催化水制氫等反應中具有良好的應用前景。而WS2之所以可以製成催化劑是因為其具有特殊的層狀結構，片層的表面和暴露的邊緣化學活性較高，容易發生化學反應。
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有專家將鎢源、硫源、還原劑、離子液體和去離子水按照一定的順序和方法配製成初始反應混合物，然後在密封的高壓反應釜裡水熱條件下晶化，晶化產物經過濾、洗滌、乾燥後得到納米WS2加氫催化劑。這種二硫化鎢催化劑具有很好的表面雙親性，在極性、非極性的催化反應體系中均具有極好的分散性和催化活性。
