六個S原子兩兩形成S-S鍵后分別與三個Mo原子形成平面三角形并垂直于 原三角平面,每個S原子呈S 22價態(tài)。最后剩余六個S原子兩兩形成S-S鍵后分別與兩Mo 原子形成空間正四面體,其中S-S鍵垂直于原三角形平面,每個S原子呈S 2價態(tài),形成的配 體中,Mo原子呈Mo4+價態(tài)。
[0041] 實施例2
[0042] 本實施例的十三硫代鉬酸銨晶體與實施例1相同。
[0043] 本實施例的十三硫代鉬酸銨晶體的制備方法包括以下步驟:
[0044] 步驟一、將0. 14mol三氧化鉬和200g水加入反應釜中,攪拌均勻得到懸濁液;
[0045] 步驟二、將步驟一中所述反應釜加熱至40°C,然后在保溫攪拌條件下向所述反應 釜內滴加質量濃度為15%的氨水至懸濁液的pH值為8,再向所述反應釜內加入0. 7mol硫 化銨、1. 4mol硫粉和4. 2mol乙醇;
[0046] 步驟三、向步驟二中加入硫化銨、硫粉和乙醇的反應爸內通入氮氣,待反應爸內空 氣排凈后將反應釜密封,保持反應釜內壓力為〇. 6MPa,然后將反應釜加熱至200°C后保溫 攪拌反應5h ;
[0047] 步驟四、將步驟三中保溫攪拌反應后的物料趁熱過濾,得到濾餅,將所述濾餅用乙 醇淋洗后置于70°C烘箱內烘干,得到暗紅色晶狀物,即為產物十三硫代鉬酸銨;
[0048] 步驟五、采用四氫呋喃和乙醇的混合溶劑在65°C條件下溶解步驟四中所述十三硫 代鉬酸銨,然后將溶解后的十三硫代鉬酸銨在室溫下靜置,析出的晶體即為十三硫代鉬酸 銨晶體;所述四氫呋喃和乙醇的體積比為4:1。
[0049] 對本實施例制備的十三硫代鉬酸銨晶體進行XRD晶體衍射分析、XPS光電子能譜 分析和X-射線單晶衍射分析,結果均與實施例1所述結果相同。
[0050] 實施例3
[0051] 本實施例的十三硫代鉬酸銨晶體與實施例1相同。
[0052] 本實施例的十三硫代鉬酸銨晶體的制備方法包括以下步驟:
[0053] 步驟一、將0. 14mol三氧化鉬和300g水加入反應釜中,攪拌均勻得到懸濁液;
[0054] 步驟二、將步驟一中所述反應釜加熱至60°C,然后在保溫攪拌條件下向所述反應 釜內滴加質量濃度為20%的氨水至懸濁液的pH值為10,再向所述反應釜內加入0. 7mol硫 化銨、2. lmol硫粉和2. 8mol乙醇;
[0055] 步驟三、向步驟二中加入硫化銨、硫粉和乙醇的反應爸內通入氮氣,待反應爸內空 氣排凈后將反應釜密封,保持反應釜內壓力為〇. 8MPa,然后將反應釜加熱至180°C后保溫 攪拌反應7h ;
[0056] 步驟四、將步驟三中保溫攪拌反應后的物料趁熱過濾,得到濾餅,將所述濾餅用乙 醇淋洗后置于90°C烘箱內烘干,得到暗紅色晶狀物,即為產物十三硫代鉬酸銨;
[0057] 步驟五、采用四氫呋喃和甲醇的混合溶劑在70°C條件下溶解步驟四中所述十三硫 代鉬酸銨,然后將溶解后的十三硫代鉬酸銨在室溫下靜置,析出的晶體即為十三硫代鉬酸 銨晶體;所述四氫呋喃和甲醇的體積比為3:1。
[0058] 對本實施例制備的十三硫代鉬酸銨晶體進行XRD晶體衍射分析、XPS光電子能譜 分析和X-射線單晶衍射分析,結果均與實施例1所述結果相同。
[0059] 實施例4
[0060] 本實施例的十三硫代鉬酸銨晶體與實施例1相同。
[0061] 本實施例的十三硫代鉬酸銨晶體的制備方法包括以下步驟:
[0062] 步驟一、將0. 14mol三氧化鉬和242g水加入反應釜中,攪拌均勻得到懸濁液;
[0063] 步驟二、將步驟一中所述反應釜加熱至50°C,然后在保溫攪拌條件下向所述反應 釜內滴加質量濃度為17%的氨水至懸濁液的pH值為9,再向所述反應釜內加入0. 7mol硫 化銨、1. 4mol硫粉和2. 8mol乙醇;
[0064] 步驟三、向步驟二中加入硫化銨、硫粉和乙醇的反應爸內通入氮氣,待反應爸內空 氣排凈后將反應釜密封,保持反應釜內壓力為〇. 7MPa,然后將反應釜加熱至190°C后保溫 攪拌反應6h ;
[0065] 步驟四、將步驟三中保溫攪拌反應后的物料趁熱過濾,得到濾餅,將所述濾餅用乙 醇淋洗后置于80°C烘箱內烘干,得到暗紅色晶狀物,即為產物十三硫代鉬酸銨;
[0066] 步驟五、采用四氫呋喃和甲醇的混合溶劑在60°C條件下溶解步驟四中所述十三硫 代鉬酸銨,然后將溶解后的十三硫代鉬酸銨在室溫下靜置,析出的晶體即為十三硫代鉬酸 銨晶體;所述四氫呋喃和甲醇的體積比為4:1。
[0067] 對本實施例制備的十三硫代鉬酸銨晶體進行XRD晶體衍射分析、XPS光電子能譜 分析和X-射線單晶衍射分析,結果均與實施例1所述結果相同。
[0068] 實施例5
[0069] 本實施例的十三硫代鉬酸銨晶體與實施例1相同。
[0070] 本實施例的十三硫代鉬酸銨晶體的制備方法包括以下步驟:
[0071] 步驟一、將0. 14mol三氧化鉬和260g水加入反應釜中,攪拌均勻得到懸濁液;
[0072] 步驟二、將步驟一中所述反應釜加熱至55°C,然后在保溫攪拌條件下向所述反應 釜內滴加質量濃度為17%的氨水至懸濁液的pH值為9,再向所述反應釜內加入0. 7mol硫 化銨、2. lmol硫粉和4. 2mol乙醇;
[0073] 步驟三、向步驟二中加入硫化銨、硫粉和乙醇的反應爸內通入氮氣,待反應爸內空 氣排凈后將反應釜密封,保持反應釜內壓力為〇. 8MPa,然后將反應釜加熱至200°C后保溫 攪拌反應5h ;
[0074] 步驟四、將步驟三中保溫攪拌反應后的物料趁熱過濾,得到濾餅,將所述濾餅用乙 醇淋洗后置于70°C烘箱內烘干,得到暗紅色晶狀物,即為產物十三硫代鉬酸銨;
[0075] 步驟五、采用四氫呋喃和乙醇的混合溶劑在70°C條件下溶解步驟四中所述十三硫 代鉬酸銨,然后將溶解后的十三硫代鉬酸銨在室溫下靜置,析出的晶體即為十三硫代鉬酸 銨晶體;所述四氫呋喃和乙醇的體積比為5:1。
[0076] 對本實施例制備的十三硫代鉬酸銨晶體進行XRD晶體衍射分析、XPS光電子能譜 分析和X-射線單晶衍射分析,結果均與實施例1所述結果相同。
[0077] 以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例,并非對本發(fā)明做任何限制,凡是根據發(fā)明技 術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化,均仍屬于本發(fā)明技術 方案的保護范圍內。
【主權項】
1. 一種十三硫代鉬酸銨晶體,其特征在于,化學式為(NH4)2Mo3S13,在296K溫度下, 在BrukerSMARTAPEXII型單晶X射線衍射儀上,用經石墨單色器單色化的MoKa射線 入=0.71073臭,使用SHELX97程序通過直接法和全矩陣最小二乘法解析和修正晶體結 構,晶體分子量為 740. 68,晶胞參數:a=ll,618(3)A, ¥16,450(4}I(6=5:.718(13)氣, a= 90。,P= 117. 288(6)。,y= 90。,v=969.54A,Z= 2,Rl= 0? 0459,WR2 = 0.1236〇2. -種制備如權利要求1所述十三硫代鉬酸銨晶體的方法,其特征在于,包括以下步 驟: 步驟一、將三氧化鉬和水按照1: (10~15)的質量比加入反應釜中,攪拌均勻得到懸濁 液; 步驟二、將步驟一中所述反應釜加熱至40°C~60°C,然后在保溫攪拌條件下向所述反 應爸內滴加氨水至懸濁液的pH值為8~10,再向所述反應爸內加入硫化銨、硫粉和乙醇; 所述硫化銨、硫粉和乙醇的摩爾比為1: (2~3) : (4~6);所述硫粉的摩爾量為步驟一中所 述三氧化鉬摩爾量的10~15倍; 步驟三、向步驟二中加入硫化銨、硫粉和乙醇的反應釜內通入氮氣,待反應釜內空氣排 凈后將反應釜密封,保持反應釜內壓力為〇. 6MPa~0. 8MPa,然后將反應釜加熱至180°C~ 200°C后保溫攪拌反應5h~7h; 步驟四、將步驟三中保溫攪拌反應后的物料趁熱過濾,得到濾餅,將所述濾餅用乙醇淋 洗后置于烘箱內烘干,得到產物十三硫代鉬酸銨; 步驟五、采用四氫呋喃和一元醇的混合溶劑在60°C~70°C條件下溶解步驟四中所述 十三硫代鉬酸銨,然后將溶解后的十三硫代鉬酸銨在室溫下靜置,析出的晶體即為十三硫 代鉬酸銨晶體;所述四氫呋喃和一元醇的體積比為3~5:1。3. 根據權利要求2所述的方法,其特征在于,步驟二中所述氨水的質量濃度為15%~ 20%〇4. 根據權利要求2所述的方法,其特征在于,步驟二中向所述反應釜內滴加氨水至懸 濁液的pH值為9。5. 根據權利要求2所述的方法,其特征在于,步驟二中所述硫化銨、硫粉和乙醇的摩爾 比為 1:2. 4:5。6. 根據權利要求2所述的方法,其特征在于,步驟二中所述硫粉的摩爾量為步驟一中 所述三氧化鉬摩爾量的12倍。7. 根據權利要求2所述的方法,其特征在于,步驟三中所述反應釜內壓力為0. 7MPa,反 應釜加熱至190°C后保溫攪拌反應6h。8. 根據權利要求2所述的方法,其特征在于,步驟四中所述烘箱的溫度為70°C~90°C。9. 根據權利要求2所述的方法,其特征在于,步驟五中所述一元醇為甲醇或乙醇。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種十三硫代鉬酸銨晶體,化學式為(NH4)2Mo3S13,晶體分子量為740.68,晶胞參數:α=90°,β=117.288(6)°,γ=90°,Z=2,R1=0.0459,wR2=0.1236。另外,本發(fā)明還公開了該十三硫代鉬酸銨晶體的制備方法。本發(fā)明的十三硫代鉬酸銨晶體由三核鉬硫簇[Mo3S13]2-陰離子和2個氨離子組成,其制備方法操作簡單,易于實現,制備過程中不采用硫化氫氣體,無污染,對后期新型高性能潤滑油添加劑三核鉬的合成理論研究及潤滑機理研究具有重要的指導意義。
【IPC分類】C30B7/14, C30B29/32
【公開號】CN105133002
【申請?zhí)枴緾N201510542268
【發(fā)明人】李延超, 李來平, 蔣麗娟, 劉燕, 曹亮, 林小輝
【申請人】西北有色金屬研究院
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月29日