杂化多硫代钼酸铵的合成及表征
2018-06-30李延超李来平蒋丽娟
李延超,李来平,王 晖,蒋丽娟,刘 燕
(西北有色金属研究院,陕西 西安 710016)
0 引 言
合成的有机-无机杂化多硫代钼酸铵,其通式为(NH4)2Mo3S13.nH2O,其合成原理如下:第一步:MoO3+ (NH4)2S + 3H2S → (NH4)2MoS4+ 3H2O;第二步:3(NH4)2MoS4+ (NH4)2S4→ (NH4)2Mo3S13+ 3(NH4)2S 有相关文献报道,通过有机杂化等方式得到的负载型过渡金属(钼 、钨)化合物在石油炼制催化加氢过程中具有一定的催化作用。主要包括烯烃的饱和加氢 (HYD)[ 1]、加氢脱硫过程(HDS)[ 2-5]、加氢脱氮过程(HDN)[6-8]和石油中芳烃加氢过程(HDAr)[9];加氢裂化工艺(HC)[10-12]以及润滑油基础油加氢改质等[13-14]。其他方面,美国专利US 005837657A报道了有机-无机杂化多硫代钼酸铵作为合成抗磨减磨材料三核钼前驱体的应用。由于近年来新型催化材料及新型有机钼润滑材料的兴起,使得有机-无机杂化多硫代钼酸铵合成研究变得更有意义。
1 实验部分
1.1 主要试剂
三氧化钼(CP),17%氨水(CP),42%硫化铵溶液(CP),硫(CP),工业氮气。
1.2 主要设备
(1)5L GSL型高压反应釜;(2)红外光谱研究在Nicolet 6700 傅立叶红外光谱仪上进行,KBr 压片;(3)差热热重仪为岛津公司DTG-60H,升温速率为5 ℃/min;(4)用Bruker APEX-IICCD 单晶衍射仪进行单晶衍射数据收集。
1.3 晶体的合成
将三氧化钼(0.14 mol,20 g)加入GSL高压反应釜中,搅拌,形成悬浊液,加热至50 ℃。开始滴加氨水,用pH监控pH值为9左右时停止滴加,开始加入硫粉(1.68 mol,53.38 g)、硫化铵(0.70 mol,33.42 g)及乙醇(3.48 mol,160.09 g),通入氮气排出釜中空气,密封,通过调节氮气量保持釜内压力为0.7 MPa,升温190 ℃开始反应,反应时间为6 h,待反应完毕后,热过滤,滤饼用乙醇淋洗两遍,在烘箱中烘干,烘箱温度设置80 ℃,烘干后得到暗红色晶状物98.41 g,理论量为102.95 g,收率为95.59%。采用ICP-AES分析Mo含量为38.5%。
1.4 晶体结构的测定
取少量得到的暗红色晶状物十三硫代钼酸铵产品置于乙醇溶剂中,通过超声波振动分散2 h,在显微镜下进行晶体挑选,此晶体通过X-单晶衍射仪及相应软件测得其空间立体结构。……
