二硫化钼
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。[1]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。[2]结晶粉末。
| 二硫化钼 | |
|---|---|
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| 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  |
| PubChem | 14823 |
| ChemSpider | 14138 |
| SMILES |
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| InChI |
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| InChIKey | CWQXQMHSOZUFJS-FRBXWHJUAU |
| ChEBI | 30704 |
| RTECS | QA4697000 |
| 性质 | |
| 化学式 | MoS2 |
| 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（水） | 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 |
 0
1
0
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| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |
性质
结构特点
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。[3]
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）。[3]另外还有一种亚稳态晶相（1T-MoS2）属于四方晶系。
力学性质
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
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或氢氧化钾溶液处理（原理是将三氧化钼转化为钼酸盐），然后滴加钛铁试剂溶液，会和生成的钼酸钠或钼酸钾反应，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
- 辉钼精矿用盐酸和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。
- 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。
参考资料
- Pradeep L. MenezesPradeep K. RohatgiEmad Omrani (编). . 2018: 20 [2021-05-18]. （原始内容存档于2021-05-18） （英国英语）. （页面存档备份，存于）
- Kobayashi, Katsuyoshi; Yamauchi, Jun. . Physical Review B. 1995-06-15, 51 (23): 17085–17095. doi:10.1103/PhysRevB.51.17085.
- Chui Ying San. (PDF). CityU Theses Online. [2021-05-18]. （原始内容 (PDF)存档于2021-05-18）. （页面存档备份，存于）
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