1317-33-5
中文名稱
二硫化鉬
英文名稱
Molybdenum disulfide
CAS
1317-33-5
EINECS 編號
215-263-9
分子式
MoS2
MDL 編號
MFCD00003470
分子量
160.07
MOL 文件
1317-33-5.mol
更新日期
2025/02/21 21:47:48
1317-33-5 結構式
基本信息
中文別名
二硫化鉬硫化鉬
二硫化鉬(油膏)
輝鉬礦
二硫化
二硫化鉬
二硫化鉬(蠟筆)
二硫化鉬(油劑)
二硫化鉬(水劑)
硫化鉬(IV)
硫化鉬(IV), 99% (METALS BASIS)
英文別名
MOLYBDENITEMOLYBDENUM(+4)SULFIDE
Molybdenum(Ⅳ)sulfide
MOLYBDENUM DISULFIDE
MOLYBDENUM DISULPHIDE
MOLYBDENUM(IV) SULFIDE
MOLYBDENUM SULFIDE
dag325
disulfuredemolybdene
molybdenumsulfide(mos2)
molykote
mopolm
mopols
mos2
naturalmolybdenite
MOLYBDENIUM DISULFIDE
MOLYBDENUM DISULFID
MOLYBDENUM(IV) SULFIDE POWDER EXTRA PU&
MOLYBDENUM(IV) SULFIDE, POWDER, <2 MICRO N, 99%
MOLYBDENUM(IV) SULFIDE, POWDER
所屬類別
無機化工產品: 無機鹽: Cp鉬、鈦、鎢、釩、鋯化合物物理化學性質
外觀性質黑色六方晶系粉末。
外觀性質有光澤的黑色粉末, 觸之有滑膩感。
外觀性狀有銀灰色光澤的黑色粉末。六方晶系結晶。 不溶于水、稀酸和濃硫酸，但溶于熱硫酸。在其他酸、堿、溶劑、石油、合成潤滑劑中不溶解。
溶解性不溶于水，溶于王水。
溶解性不溶于水，溶于王水及濃硫酸。
熔點2375 °C
密度5.06 g/mL at 25 °C(lit.)
折射率4.7739
儲存條件15-25°C
溶解度insoluble in H2O; soluble in concentrated acid solutions
形態(tài)powder
比重4.8
顏色灰色至深灰色或黑色
水溶解性Soluble in hot sulfuric acid, and aquaregia. Insoluble in water, concentrated sulfuric acid and dilute acid.
晶體結構MoS2 type
Merck14,6236
晶系Six sides
沸點100°C (water)
空間群P63/mmc
晶格常數
| a/nm | b/nm | c/nm | α/o | β/o | γ/o | V/nm3 |
| 0.3161 | 0.3161 | 1.2295 | 90 | 90 | 120 | 0.1064 |
暴露限值ACGIH: TWA 10 mg/m3; TWA 3 mg/m3
NIOSH: IDLH 5000 mg/m3
NIOSH: IDLH 5000 mg/m3
穩(wěn)定性穩(wěn)定的。與氧化劑、酸不相容。
InChIKeyCWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N
Bandgap1.23 eV
Chemical Synthesis
High quality molybdenum disulfide (MoS2) few-layer?films were grown directly on the substrates (SiO2/Si and Sapphire) by chemical vapour deposition (CVD) method. The films were later transferred to the desired substrates?using wet chemical transfer process.
Electronic properties2D Semiconductor
氣味 (Odor)Transparent
主要應用
As a result of its direct band-gap, single-layer MoS2?has received much interest for applications in electronic and optoelectronic devices (such as transistors, photodetectors, photovoltaics and light-emitting diodes). It is also being explored for applications in photonics, and can be combined with other TMDCs to create advanced heterostructured devices.
應用領域
用途一
用于鉬化合物的制備，也用作氫化反應催化劑用途二
用于鉆頭、刃具等無油潤滑、硬質合金鋼等的潤滑劑用途三
用作金屬切削加工冷卻潤滑液用途四
用作潤滑油添加劑、有色金屬脫膜劑用途五
用于制潤滑脂、固體潤滑膜添加劑、尼龍等填充劑、催化劑用途六
用作各種齒輪箱內潤滑劑用途七
廣泛用于汽車工業(yè)和機械工業(yè)。可作為良好的固體潤滑材料。在高溫、低溫、高負荷、高轉速、有化學腐蝕以及現代超真空條件下，對設備有優(yōu)異的潤滑性。添加在潤滑油、潤滑脂、聚四氟乙烯、尼龍、石蠟、硬脂酸中可起提高潤滑和降低摩擦的功效。延長潤滑周期、降低費用、改善工作條件。還可作有色金屬的脫膜劑和鍛模潤滑劑。參考質量標準
化工行業(yè)標準HG/T3256一1990▼
▲
指標名稱
指標
一級品
合格品
二硫化鉬(MoS2)(以干基計)/%≥
98.0
96.0
水分/%≤
0.50
0.50
總不溶物/%≤
1.50
2.50
鐵(Fe)/%≤
0.30
0.70
腐蝕(T3銅片，100℃，3h)
通過試驗
通過試驗
細度：l號≤1.5 μm/%≥
80
80
2號≤2.5/μm/%≥
90
90
3號≤5 μm/%≥
90
90
4號≤10μm/%≥
90
90
用途八
用于制潤滑脂、固體潤滑膜添加劑、尼龍等填充劑、觸媒用途九
用于鉬化合物的制備以及制干式潤滑劑及潤滑劑添加劑等。也用作氫化反應催化劑。制備方法
方法一
輝鉬礦提純法輝鉬精礦(含MoS2為75%)經鹽酸、氫氟酸在直接蒸汽加熱下，攪拌數小時反復處理3～4次后，除去硅、鐵等有害雜質，使MoS含量達97%以上，用熱水洗滌數次，離心分離，并用水洗至中性，在110℃干燥、粉碎，即得二硫化鉬成品。其SiO2+4HF→SiF4+2H2O
Fe2O3+6HCl→2FeCl3+3H2O
CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑
MgCO3+2HCl→MgC12+H2O+CO2↑
合成法
鉬精礦經焙燒得到三氧化鉬，再經氨浸，生成鉬酸銨溶液，送入硫化器，通人硫化氫進行硫化，使鉬酸銨轉化為硫代鉬酸銨。加鹽酸酸化至pH=2～3，使硫代鉬酸銨轉變?yōu)槿蚧f沉淀。三硫化鉬經離心分離，并用溫水洗滌至中性，干燥、粉碎后，于950℃左右進行熱解脫硫，粉碎，即得二硫化鉬成品。其
2MoS2+702→2MoO3+4SO2↑
MoS2+2NH3?H2O→(NH4)2MoO4+H2O
(NH4)2MoO4+4H2S→(NH4)2MOS4+4H2O
(NH4)2?MoSO4+2HCl→MoS3+2NH4Cl+H2S↑
MoS3→MoS2+S
常見問題列表
概述
二硫化鉬，輝鉬礦的主要成分，鉛灰色至黑色固體粉末，接觸有滑膩感，無氣味，屬于六方晶系或斜方晶系，類似于石墨，有金屬光澤；二硫化鉬是一種良好的固體潤滑材料，在高溫、低溫、高負荷、高轉速、有化學腐蝕及現代超真空等條件下，對設備均具有優(yōu)異的潤滑性；可用作摩擦改進劑(減摩劑)、抗磨劑、極壓劑和抗氧劑；廣泛應用于航空工業(yè)(真空抗輻射潤滑)、汽車工業(yè)(固定器及部件)、抗卡咬工業(yè)(機械工業(yè))(普通潤滑) 、采礦業(yè)、軍工工業(yè) 、造船業(yè)、重工業(yè)、軸承工業(yè) 、齒輪工業(yè)和裝配業(yè)等，還用于各種潤滑劑的添加劑、制造鉬化合物、催化氫化脫硫催化劑、貯氣材料、光電池材料等。
二硫化鉬是重要的固體潤滑劑，被譽為“高級固體潤滑油王”，特別適用于高溫高壓下。它還有抗磁性，可用作線性光電導體和顯示P型或N型導電性能的半導體，具有整流和換能的作用。二硫化鉬還可用作復雜烴類脫氫的催化劑。
二硫化鉬是由天然鉬精礦粉經化學提純后改變分子結構而制成的固體粉劑。本品色黑稍帶銀灰色，有金屬光澤，觸之有滑膩感，不溶于水。產品具有分散性好，不粘結的優(yōu)點，可添加在各種油脂里，形成絕不粘結的膠體狀態(tài)，能增加油脂的潤滑性和極壓性。也適用于高溫、高壓、高轉速高負荷的機械工作狀態(tài)，延長設備壽命。
二硫化鉬用于摩擦材料主要功能是低溫時減摩，高溫時增摩，燒失量小，在摩擦材料中易揮發(fā)。
理化性質
鉛灰色至黑色固體粉末，接觸有滑膩感，無氣味，屬于六方晶系或斜方晶系，類似于石墨，有金屬光澤。相對密度5.06(d1515)或4.80(d254) ，熔點1185 ℃，莫氏硬度1.0～1.5。不溶于水、稀酸，能被濃硫酸、濃硝酸、沸騰濃鹽酸、王水、純氧、氟和氯侵蝕。在其他酸、堿、溶劑、石油和合成潤滑劑中不溶解?；瘜W穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性良好。與一般金屬表面不起化學反應，不侵蝕橡膠材料，是一種非磁性材料和半導體性質化合物。二硫化鉬Mo－S棱面相當多，層與層之間容易剝離，具有良好的各向異性，S具有對金屬很強的粘附力，能很好地附著在金屬表面始終發(fā)揮潤滑功能。二硫化鉬用作潤滑劑有高的抗壓強度和耐磨性、優(yōu)良的附著性、較低的摩擦系數(0.03～10.08)，有成膜結構特性，高壓下生成穩(wěn)定薄膜; 在高溫(1200 ℃)、低溫(－190℃)、高轉速、高壓、超低溫和高真空條件下具有高效潤滑性能。二硫化鉬于 400 ℃ 時開始氧化為三氧化鉬，540 ℃ 以上急劇氧化成三氧化鉬。在惰性氣氛中于450 ℃升華，1370 ℃ 開始分解，1600 ℃ 分解為金屬鉬和硫。二硫化鉬和氯氣加熱反應生成五氯化鉬;和烷基鋰在控制下反應，生成嵌入式夾層化合物LiXMoS2。毒性小。
表1為二硫化鉬物理化學性質
制備方法
二硫化鉬的制備工藝可分為兩種:天然法和合成法。天然法即將高品質的輝鉬精礦進一步提純,采用浸出劑浸出輝鉬精礦中的金屬和非金屬雜質。合成法制備二硫化鉬時 ,則以鉬酸銨為原料,先將其硫化為硫代鉬酸銨 ,再酸化得三硫化鉬,而后熱解得二硫化鉬。1.天然法
以天然礦物輝鉬精礦為原料除雜制備二硫化鉬，反應式為:
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
CaO+2HCl=CaCl2+H2O
天然礦物提純法包括酸浸除雜工藝、真空( 充氮) 焙燒酸浸除雜工藝、強化選礦酸浸除雜工藝等，均可制取符合潤滑要求的二硫化鉬產品。目前固體潤滑劑二硫化鉬主要用該法生產。
(1)酸浸除雜工藝
將輝鉬精礦(含MoS2≥75%) 磨細至240～300目，加入反應釜中，通入濃鹽、氫氟酸，蒸汽加熱攪拌反應數小時，反復處理3～4次，直至雜質含量達到要求為止。濃鹽酸和氫氟酸加入量視礦中雜質含量而定，一般鹽酸和氫氟酸配比1∶1。經酸處理的輝鉬礦用少量氨水中和夾雜的酸，離心過濾分離，除去硅、鐵等雜質的可溶性濾液，再用熱水反復洗滌數次，洗至pH值為7。然后將濾餅在干燥箱中于(95±5) ℃ 干燥24h，水含量降至0.2% 。將干燥的固體二硫化鉬在氣流粉碎機中循環(huán)粉碎3～5次，使二硫化鉬粒度達到2～4μm，即得成品。酸處理中產生的氟化硅氣體和大量的廢酸可用于生產氟硅酸、氟硅酸鈉。過濾產生的母液可用于生產化肥。酸浸除雜工藝流程短，設備簡單，投資小，成本低，回收率高。但環(huán)境污染嚴重一些，產品質量相對較低( 二硫化鉬含量≥97% ) 。
(2)真空( 充氮) 焙燒酸浸除雜工藝
將輝鉬礦(含MoS2≥75% )在真空( 或充氮)保護下于600 ℃焙燒，黃鐵礦轉型為酸易溶解的磁黃鐵礦，用鹽酸( 或稀硫酸) 浸取，過濾除去鐵礦雜質及酸溶性雜質，再用氫氟酸除脈石和二氧化硅等，經洗滌過濾、干燥，粉碎得1～8μm的二硫化鉬，含量98% 。
該工藝簡單，成本低。但產品雜質含量稍高。由于高溫條件下作業(yè)，部分二硫化鉬晶形發(fā)生轉變，影響產品潤滑性能。
(3)強化選礦酸浸除雜工藝
將礦山選出的輝鉬精礦進一步重選或浮選，使二硫化鉬含量＞98% ，再用適量的酸除雜質，得優(yōu)質二硫化鉬潤滑劑產品。金堆城鉬業(yè)公司增加一段或幾段磨礦，提高礦物單體解離度，添加一定的抑制劑，在增加的多次精選段中抑制雜質，使精選產品含二硫化鉬達98% ，再用氫氟酸浸出硅酸鹽類物質。
該法生產的產品純度高(≥98% ) ，成本低，保留天然二硫化鉬晶形，潤滑性能較好。采用選礦技術最大程度抑制礦物中的雜質，減輕了酸浸作業(yè)壓力，降低了酸濃度和酸浸溫度，減輕了酸對環(huán)境的污染。目前國內外多用該先進工藝生產二硫化鉬。
2.合成法
以輝鉬礦為原料制備二硫化鉬，反應式為:
2MoS2+7O2=2MoO3+4SO2
MoO3+2NH4OH=(NH4)2MoO4+H2O
(NH4)2MoO4+4H2S=(NH4)2MoS4+4H2O
(NH4)2MoS4+2HCl=MoS3+2NH4Cl+H2S
MoS3=MoS2+S
將輝鉬礦(含MoS2≥75% ) 焙燒后和氨水反應制得鉬酸銨溶液(相對密度1.11～1.12) ，在硫化器中通入硫化氫氣體反應1h，鉬酸銨轉變?yōu)榱虼f酸銨。送入密閉的酸化器中，攪拌，加入10%左右的鹽酸，溶液pH值為2～3時，再攪拌30min 左右，硫代鉬酸銨轉變?yōu)槿蚧f沉淀，過濾后用溫水洗滌至中性。干燥濾餅，粉碎后裝入坩堝中于(950±20) ℃ 真空熱分解脫硫。脫硫料經選料后用氣流粉碎得成品。
化學合成法生產工藝繁雜，但產品純度較高，二硫化鉬含量一般均可達到99%，粒度細小。合成法制得的產品晶形結構為斜方晶系，潤滑性能不如天然礦物提純法制得的六方晶系二硫化鉬好。合成法要將三硫化鉬在真空條下高溫脫硫，產品易受硫污染。產品回收率較低，生產成本高，此乃該工藝最大缺點。
國外采用的先進工藝是，將硫代鉬酸銨制成結晶狀，放入氫氣還原爐中熱分解。該法可連續(xù)生產，并能提高產品質量，降低消耗，減少環(huán)境污染。
化學合成法通過化學反應制備二硫化鉬，適當控制反應條件可降低粒度，制備出超細二硫化鉬，甚至納米二硫化鉬。合成法種類繁多，根據反應類型劃分主要包括還原法、氧化法、電化學法等。還原法以適宜的還原劑將Mo(Ⅵ)與Mo(Ⅴ)還原成Mo(Ⅳ)，通過控制反應條件，生成的二硫化鉬粒度可達到納米級。所用還原劑包括聯胺、羥胺和氫氣等。
生產標準
潤滑劑級二硫化鉬是將鉬精礦球磨、酸處理、再磨、干燥、分級而獲得。鉬精礦中殘留的痕量浮選油可經加熱或萃取移除。3種典型的商業(yè)二硫化鉬粉末標準見表2。
表2為潤滑用二硫化鉬粉末的國際標準
表2顯示國際市場二硫化鉬粉末的分析標準?？梢钥闯?，超細粉由于增加球磨工藝，允許增加酸度、油和水含量。酸不溶物包括硅質，硅質可能影響二硫化鉬的磨損性質。
我國二硫化鉬執(zhí)行GB/T23271－2009標準，具體含量列于表3。
表3為我國二硫化鉬標準
應用
1.干膜潤滑劑 除了規(guī)定不能用黑色填料的情況以外，幾乎在所有的干膜潤滑劑中都采用二硫化鉬作潤滑劑，如EM-1干膜(環(huán)氧樹脂-MoS2型)。常見的二硫化鉬干膜潤滑劑有美國軍用干膜如MIL-L-3987和MIL-L-23398，都是二硫化鉬干膜潤滑劑，國內研制的硅酸鹽為粘結劑的SS-2干膜潤滑劑，以酚醛氧樹脂為粘結劑的PEP潤滑防銹干膜也都是以二硫化鉬為主要潤滑劑，并添加其他填料制成的干膜。目前干膜潤滑劑已推廣應用到軸承、齒輪、模具等民用產品。2.潤滑油膏 二硫化鉬油膏，一般是在油、脂中添加質量分數為4%左右的二硫化鉬。在冶金、軋鋼、礦山機械、煤礦行業(yè)的設備上取得了成功應用。在一些高溫、露天、野外、坑道應用設備，油脂難以潤滑或補充的設備往往采用二硫化鉬油膏。上海、本溪等地生產的9號、2號油膏即屬此類。
3.輪軌、齒輪用潤滑成膜膏 中科院蘭州化物所研制成功GM型、BL型潤滑成膜膏，徹底杜絕了齒輪箱漏油，這種成膜膏也推廣應用到機車傳動軸齒輪、吊車、軋鋼設備及礦山等大型設備的齒輪潤滑中。鋼軌和輪緣上應用成膜膏，使鋼軌壽命提高 4～5倍;輪緣壽命提高7倍，電力(或燃料)節(jié)約7%左右。
有關二硫化鉬的概述、理化性質、制備方法、生產標準、應用是由Chemicalbook的丁紅編輯整理。(2015-10-23)
毒性
最高容許濃度為6mg/m3。其余參見氧化鉬。知名試劑公司產品信息
Acros Organics
二硫化鉬Molybdenum(IV) sulfide, 98.50%(1317-33-5)
Sigma Aldrich
1317-33-5(sigmaaldrich)