二硫化钼

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二硫化钼
IUPAC名
Molybdenum(IV) disulfide
二硫化钼(IV)
别名 硫化钼
辉钼矿
识别
CAS号 1317-33-5
SMILES
InChI
性质
化学式 MoS2
摩尔质量 160.07 g·mol⁻¹
外观 灰黑色粉末
密度 5.060 g/cm3
熔点 1185 °C
溶解性 难溶于水
结构
晶体结构 六方,hP6,P63/mmc,No 194
配位几何 八面体(MoIV
三角锥(S2−
危险性
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
1
0
 
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

二硫化钼是一种由钼和硫两种元素组成的化合物,化学式为MoS2。这种化合物属于过渡金属二硫族化合物,它有银黑色光泽,在自然界中以辉钼矿的形式存在,辉钼矿是最常见的含钼元素矿石。二硫化钼晶体通常情况下以粉末形式存在,它不溶于稀酸也不易被氧化。从外表上来看,二硫化钼和石墨很像,以其低摩擦系数和高坚固性常被用作固体润滑剂。块状二硫化钼固体是一种和硅类似的抗磁性间接带隙半导体,能带间隙为1.23eV。结晶粉末。

性质[编辑]

物理性质[编辑]

结构特点[编辑]

所有的二硫化钼晶体都是层状晶体,两层硫原子平面之间夹着一层钼原子平面,这构成了单层二硫化钼平面,块状二硫化钼是由单层二硫化钼平面堆叠而成,层间通过范德华力相连。

二硫化钼晶体在自然界中有两种结构,分别属于六方晶体(2H-MoS2)和三方晶体(3R-MoS2)。另外还有一种亚稳态晶相(1T-MoS2)属于四方晶系。

力学性质[编辑]

由于上述的层状结构以及低摩擦系数,二硫化钼是一种很好的润滑剂材料。当剪应力施加于材料上时,二硫化钼会通过层间的滑动耗散掉能量。

化学性质[编辑]

二硫化钼不溶于水、稀酸和浓硫酸,一般不溶于其他酸、碱、有机溶剂中,但溶于热硫酸。400 °C缓慢发生氧化,生成三氧化钼

2 MoS2 + 7 O2 → 2 MoO3 + 4 SO2

可以用钛铁试剂来检验生成的三氧化钼,首先将产物用氢氧化钠氢氧化钾溶液处理(原理是将三氧化钼转化为钼酸盐),然后滴加钛铁试剂溶液,会和生成的钼酸钠钼酸钾反应,产生金黄色溶液。这种方法很灵敏,微量的钼酸盐都能被检测出来。而如果没有三氧化钼生成,溶液就不会产生金黄色,因为二硫化钼不和氢氧化钠或氢氧化钾溶液反应。

二硫化钼加热可以和氯气反应,生成五氯化钼:

2 MoS2 + 7 Cl2 → 2 MoCl5 + 2 S2Cl2

二硫化钼和烷基锂在控制下反应,形成嵌入化合物(夹层化合物)LixMoS2。如果和丁基锂反应,那么产物为LiMoS2

制备[编辑]

  1. 辉钼精矿盐酸氢氟酸在直接蒸汽加热下,反复搅拌处理,用热水洗涤、离心、干燥、粉碎,可制得。
  2. 钼酸铵溶液中通入硫化氢气体,生成硫代钼酸铵。加盐酸转变为三硫化钼沉淀,后离心、洗涤、干燥、粉碎。最后加热至950°C脱硫可制得。

用途[编辑]

二硫化钼具有良好的润滑性,抗压耐磨,可作固体润滑剂,用于高速、重负荷、高温、高真空及有化学腐蚀等工作条件运转的设备。

参考资料[编辑]