二硫化鉬作為典型的過(guò)渡金屬硫族化合物，其分子結(jié)構(gòu)由鉬元素（Mo）和硫元素（S）通過(guò)強(qiáng)共價(jià)鍵結(jié)合形成層狀晶體。每個(gè)鉬原子被六個(gè)硫原子以三角棱柱配位方式包圍（配位數(shù)6），形成典型的S-Mo-S三明治結(jié)構(gòu)，其中鉬元素呈現(xiàn)+4價(jià)態(tài)（Mo??），而硫元素則保持-2價(jià)（S2?）。這種獨(dú)特的化學(xué)組成使其在高溫高壓條件下仍能保持穩(wěn)定（分解溫度約1370℃）。

需要特別注意的是，天然輝鉬礦中常含有微量雜質(zhì)元素，特別是鐵（Fe）、銅（Cu）等金屬元素會(huì)取代晶格中的鉬原子位置。工業(yè)級(jí)產(chǎn)品還可能存在氧（O）元素?fù)诫s（約0.1-1.2wt%），這些雜質(zhì)會(huì)顯著影響材料的摩擦系數(shù)（μ值0.03-0.15）和電導(dǎo)率（10??-10?? S/cm）。高純電子級(jí)二硫化鉬則通過(guò)化學(xué)氣相沉積法（CVD）制備，其雜質(zhì)含量可控制在ppm級(jí)別。

在納米材料領(lǐng)域，通過(guò)元素?fù)诫s可調(diào)控二硫化鉬的性能，例如摻氮（N）能使其帶隙從1.8eV調(diào)整至1.4eV，而摻鎢（W）可提升催化活性位點(diǎn)密度（增加約300%）。現(xiàn)代分析技術(shù)如X射線光電子能譜（XPS）可精確測(cè)定各元素化學(xué)態(tài)，其中硫2p軌道結(jié)合能約162.5eV的特征峰是鑒別材料純度的重要依據(jù)。