[发明专利]一种三硫代钼酸铵的制法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三硫代钼酸铵的制法，它属于高纯度化学物品制法的改进。

背景技术

三硫代钼酸铵[(NH₄)₂MoOS₃](英文名称：ammonium trithiomolybdate)是一种重要的硫代金属铵盐，其热分解后可以得到过渡金属硫族化合物(transition-metal dichalcogenide)MoS₂，其在生物固氮酶活性中心─钼铁硫原子簇化合物的合成、半导体、超导、光电化学太阳能电池、蓄电池、润滑剂、电化学传感器、纳米材料、超级电容器、新一代晶体管、储氢材料和电极材料等方面有很好的应用，又是煤液化和重质油加氢催化剂的前驱物，也可以作为负载型和非负载型硫化钼加氢催化剂制备的原料，因此，开发出一种高产率制备高纯度三硫代钼酸铵的制法具有重要意义。

文献{McDonald J W,Friesen G D,Rosenhein L D,et al.Syntheses and characterization of ammonium and tetraalkylammonium thiomolybdates and thiotungstates[J].Inorganica Chimica Acta,1983,72(0):205-210.}报道了采用钼酸钠[Na₂MoO₄·2H₂O]的氨水溶液与硫化氢气体反应制备三硫代钼酸铵的方法，其步骤为：先将钼酸钠[Na₂MoO₄·2H₂O]溶于氨水中，过滤后在冰水中冷却，将硫化氢气体通过滤液表面，直至大部分沉淀物重新溶解，然后将反应混合物迅速过滤，滤液流入冰冷的乙醇中，将析出的沉淀物过滤，用乙醇和乙醚洗涤干燥，得到三硫代钼酸铵固体，产率为75％，这种方法的缺点是硫化氢气体必须精确控制在溶液表面接触，而不能通入到溶液中，否则会生成四硫代钼酸铵[(NH₄)₂MoS₄]杂质而难以得到纯的三硫代钼酸铵[(NH₄)₂MoOS₃]产物，操作条件苛刻，不易控制，合成过程中需使用刺激性的氨水和剧毒、恶臭的硫化氢气体，不仅对操作人员造成危害，而且还易污染环境，另外，其产率也不是太高，从操作条件、生产成本和环保的角度来讲，其都不利于工业化大生产，不能很好地适应产业化应用的需要。

发明内容

本发明的目的就在于避免上述现有技术的不足之处，提供一种制备工艺简单、环境友好，产率高、易于产业化的三硫代钼酸铵的制法。

本发明方法的设计原理是：采用钼酸盐或三氧化钼与硫化铵溶液反应，在反应过程中抽真空或往反应液中鼓入惰性气体的方式将反应过程中产生的氨气从反应液中排出，促进反应平衡向产物三硫代钼酸铵方向移动，并往反应液中加入适量铵盐，促进产物三硫代钼酸铵的析出来高产率制备高纯度的三硫代钼酸铵。其反应式如下式所示：

为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明一种三硫代钼酸铵的制法，该方法将一定量的硫化铵溶液加入到钼的化合物中，控制Mo/S摩尔比＝1/3～3.5，反应温度为室温～100℃，反应时间为0.5小时～5小时，在反应过程中抽真空或往反应液中鼓入惰性气体的方式将反应过程中产生的氨气从反应液中排出，并往反应液中加入适量铵盐，冷却至室温，并静置结晶0.5～24小时，最后过滤、用溶剂洗涤后再室温干燥制得高纯度三硫代钼酸铵；

其中所述钼的化合物为钼酸盐或三氧化钼；所用的硫化铵可以是硫化铵成品，也可以是按照硫化铵制法直接制备出硫化铵用于反应；所述钼的化合物和所述反应结束后加入的铵盐的摩尔比为：Mo/NH₄＝1/0.5～10。

按照本发明所述的三硫代钼酸铵的制法，其中所述的钼酸盐为仲钼酸铵、钼酸锂、钼酸钠、钼酸钾、钼酸铷、钼酸铯和钼酸钫中的一种或多种。

按照本发明所述的一种三硫代钼酸铵的制法，其中所述的铵盐是醋酸铵、硝酸铵、亚硝酸铵、硫酸铵、硫酸氢铵、亚硫酸铵、硫代硫酸铵、硫氰酸铵、磷酸铵、磷酸氢铵、磷酸二氢铵、碳酸铵、碳酸氢铵、氟化铵、氯化铵、溴化铵、碘化铵等各种常见铵盐中的一种或多种，优选铵盐为醋酸铵。

按照本发明所述的一种三硫代钼酸铵的制法，其中所述钼的化合物和硫化剂的优选摩尔比为Mo/S＝1/3～3.2。