[发明专利]一种微/纳米二硫化钼的制备方法

说明书

本发明公开了一种微/纳米二硫化钼的制备方法，具体为：首先，将三氧化钼与硫粉干燥冷却后装入球磨罐中，再加入钼球，在惰性气氛保护下进行高能球磨，在装入硫化舟中，在管式炉中进行硫化；之后装入敞口料舟中，在管式炉中进行脱硫，最后筛分，即可得到微/纳米二硫化钼。本发明方法制备二硫化钼工艺流程短，反应温度低、效率高，得到的二硫化钼粒度不大于0.2μm、纯度不小于99.5％。

技术领域

本发明属于粉末材料制备技术领域，具体涉及一种微/纳米二硫化钼的制备方法。

背景技术

微/纳米二硫化钼具有非常小的尺度、大的比表面积。与固体级的二硫化钼相比，其微/纳米级的结构使二硫化钼材料具有了块体材料所不可比拟的优势，表现在微/纳米尺度的二硫化钼结构暴露出更多的反应活性位，从而具有更好的催化反应活性，尤其在石油催化加氢脱硫、脱氮等方面。另外，微/纳米级的二硫化钼也可用作催化材料与储氢材料，二硫化钼层间的能带间隔与可见光能量匹配，是非常好的光电池材料。在固体润滑方面，微/纳米级的二硫化钼具有较小的尺寸和吸附黏着力，使其在摩擦过程中能够更好地与摩擦面结合，显著提高表面附着性与覆盖度，对于提高其摩擦润滑性能具有非常重要的意义。

然而，微/纳米尺度的二硫化钼存在易团聚、不稳定等缺点，影响了其催化性能的进一步提高。因此，如何制备具有稳定结构、不易团聚的二硫化钼微/纳米结构成为了目前研究的热点。在各类合成方法中，化学法，分类多、使用范围广、易调变和控制，是目前应用最多的制备方法。

将硫化氢气体通入钼酸铵溶液制的硫代钼酸铵中，酸化后得到三硫化钼，在隔绝空气的高温下脱硫，使三硫化钼转化成二硫化钼产品。也有将(NH₄)₂S代替H₂S制取二硫化钼的工艺。其方法是：首先合成四硫代钼酸铵，即将钼酸铵溶液与硫化铵溶液反应，获得暗红色四硫代钼酸铵，之后将四硫代钼酸铵于氮气中，并在高温下热解得二硫化钼，其平均粒径为0.8μm。该生产工艺的特点是产品纯度高，颗粒细小，但二硫化钼的形态是MoS_x(x为0.8～2.8)，呈斜方晶型，不如天然法生产的二硫化钼呈六方晶型好，制成的润滑剂性能也较差。合成法生产的高纯二硫化钼纯度高，比表面积极大，吸附能力更强，反应活性高，催化性能尤其是催化氢化脱硫的性能更强，适于石化行业应用。与天然法相比，合成法的工艺流程长，生产成本较高，操作难度大。

高温硫化法，在管式炉中加热MoO₃至850℃左右，添加不同的硫源，制得了二硫化钼富勒烯纳米粒子和纳米管，该方法影响因素多、不容易精确调控。

Mo与S在密封正压气氛炉中750℃左右反应制备MoS₂，产物性能良好，但设备要求高，不能实现连续化生产，制备过程控制严苛。

模板法是一种常用的制备纳米材料的方法，是将具有纳米结构且形状容易控制的物质作为模板，通过物理或者化学方法将相关的材料沉积到模板的孔中或表面上，而后移去模板，得到具有模板样的规范形貌与尺寸的纳米材料的过程。模板法的优点是合成过程简单，适合批量生产，容易精确调控，是目前公认的合成纳米材料的最理想方法之一，但是后期移去模板，增加了工艺工程和成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种微/纳米二硫化钼的制备方法，解决了现有技术中制备得到的二硫化钼纯度低、粒度大的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种微/纳米二硫化钼的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，将三氧化钼与硫粉干燥冷却后装入球磨罐中，再加入钼球，在惰性气氛保护下进行高能球磨，得到复合粉末；

步骤2，将经步骤1后得到的复合粉末装入硫化舟中，在管式炉中进行硫化；

步骤3，将经步骤2硫化后得到的二硫化钼与残余硫的混合粉末进行筛分，之后装入敞口料舟中，在管式炉中进行脱硫；