[发明专利]水溶性单质硫的制备方法

说明书

本发明涉及一种水溶性单质硫的制备方法。该制备方法包括以下步骤：在催化剂的存在下，将单质硫在极性溶剂中进行反应，得到水溶性单质硫，所述水溶性单质硫在水中的溶解度大于或等于0.01g/100g水，其中，所述催化剂包括第一金属的氧化物、第二金属的氧化物以及氧化硅，所述第一金属的氧化物中的第一金属选自元素周期表中第VIII族元素中的至少一种，所述第二金属的氧化物中的第二金属选自元素周期表中ds区元素中的至少一种。该制备方法能够制备得到水溶性单质硫，从而使水溶性单质硫参与的水相反应顺利进行。

技术领域

本发明涉及硫同素异形体的制备，特别是涉及水溶性单质硫的制备方法。

背景技术

硫在自然界中分布广泛，是地壳中丰度第三、地球上丰度第十的元素。现代工业中，单质硫主要通过石油脱硫产生的H₂S回收得到。单质硫存在多种同素异形体，常温下，单质硫主要以环八硫的形式存在。

然而，单质硫在水中的溶解度极低，因此，有单质硫参与的水相反应中，往往因单质硫难以溶解在水中，而导致水相反应无法顺利进行。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种水溶性单质硫的制备方法；该制备方法能够制备得到水溶性单质硫，从而使有水溶性单质硫参与的水相反应顺利进行。

本发明提供的水溶性单质硫的制备方法，包括以下步骤：

在催化剂的存在下，将单质硫在极性溶剂中进行反应，得到水溶性单质硫，所述水溶性单质硫在水中的溶解度大于或等于0.01g/100g水；

其中，所述催化剂包括第一金属的氧化物、第二金属的氧化物以及氧化硅，所述第一金属选自元素周期表中第VIII族元素中的至少一种，所述第二金属选自元素周期表中ds区元素中的至少一种。

在一实施方式中，所述水溶性单质硫的构型为如式(I)所示的立方体S₈，

式(I)中，代表σ键。

在一实施方式中，所述单质硫包括环八硫，所述环八硫的构型如式(II)所示，

式(II)中，代表σ键。

在一实施方式中，所述第一金属的氧化态的取值范围为大于或等于2且小于3；

及/或，所述第二金属的氧化态大于或等于1且小于或等于2。

在一实施方式中，所述第一金属的氧化物包括FeO、Fe₃O₄、CoO或NiO中的至少一种，所述第一金属的氧化物在所述催化剂中的质量分数为5％-50％；

及/或，所述第二金属的氧化物包括ZnO或CdO中的至少一种，所述第二金属的氧化物在所述催化剂中的质量分数为5％-50％。

在一实施方式中，所述第一金属的氧化物与所述第二金属的氧化物的质量比为0.8∶1.2-2∶0.8。

在一实施方式中，所述氧化硅包括SiO或SiO₂中的至少一种，所述氧化硅在所述催化剂中的质量分数为30％-90％。

在一实施方式中，所述第一金属的氧化物与所述氧化硅的质量比为2∶1-1.2∶22。

在一实施方式中，所述将单质硫在极性溶剂中进行反应的步骤中，所述催化剂与所述单质硫的质量比为1∶50-1∶600；

及/或，所述极性溶剂与所述单质硫的质量比为1∶0.8-0.8∶5。

在一实施方式中，所述极性溶剂中包含有水；