1.本发明属于二硫化钼制备技术领域，具体涉及一种高纯二硫化钼的制备方法。
背景技术：
2.二硫化钼黑稍带银灰色，有金属光泽，触之有滑腻感，不溶于水，是重要的固体润滑剂，特别适用于高温、高压、低温、高真空的环境下。二硫化钼产品具有分散性好，不粘结的优点，可添加在各种油脂里，形成绝不粘结的胶体状态，能增加油脂的润滑性和极压性；也适用于高温、高压、高转速高负荷的机械工作状态，延长设备寿命。
3.现有制备mos2材料的方法，主要可以分为两大类：物理方法和化学方法。物理法主要包括有：普通二硫化钼机械粉碎分级法，物理气相沉积法(pvd)、微机械力剥离法和液相剥离法等。化学方法主要为：水热法、化学气相沉积法(cvd)、硫化法、电化学沉积法等。但这些方法存在以下不足：制备过程能耗高、产率低、成本高、不环保，严重阻碍了mos2材料的大规模、大批量生产，从而导致其应用范围受限。
4.中国专利申请cn108640154a公开了一种二硫化钼纳米材料及其制备方法，该专利申请采用离子液体为电解液，采用二硫化钼棒电解法制备纳米二硫化钼，但离子液体价格高，电解条件苛刻，后处理过程繁琐，不利于规模化生产。中国专利申请cn108862387a公开了一种异性纳米二硫化钼的制备方法，该方法先使用多种氧化物纳米颗粒为载体，以钼酸铵为钼前驱物种浸渍氧化物载体，烘干、焙烧后于特定硫化条件下制得负载型二硫化钼材料，最后以氢氟酸化学刻蚀去除氧化物载体，可得到几纳米至几十纳米范围的异形纳米级二硫化钼材料，成本高，使用的氢氟酸腐蚀严重，对人体危害大。
技术实现要素：
5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高纯二硫化钼的制备方法，以解决现有二硫化钼制备繁琐，环境污染的问题。
6.本发明所采用的技术方案为：
7.一种高纯二硫化钼的制备方法，包括以下步骤：
8.1)以钼酸铵和单质硫为原料，在离子液体中共热反应，反应结束后过滤得到四硫代钼酸铵中间产物；
9.2)四硫代钼酸铵中间产物酸化得到三硫化钼；
10.3)三硫化钼脱硫得到二硫化钼，脱硫的副产物单质硫返回步骤1)作为原料重新利用。
11.所述钼酸铵与单质硫的摩尔比为1：4
‑
10；钼酸铵与离子液体的质量比为1:5
‑
20。
12.所述离子液体为1，3
‑
二甲基咪唑四氟硼酸盐、1
‑
乙基
‑3‑
甲基咪唑四氟硼酸盐、1
‑
丙基
‑3‑
甲基咪唑四氟硼酸盐、1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑四氟硼酸盐、1，3
‑
二甲基咪唑六氟磷酸盐、1
‑
乙基
‑3‑
甲基咪唑六氟磷酸盐、1
‑
丙基
‑3‑
甲基咪唑六氟磷酸盐或1
‑
丁基；所述共热反应的温度为200
‑
360℃，时间1
‑
12小时。
13.所述步骤3)酸化时，将四硫代钼酸铵分散到水中，加入稀硫酸(20wt％)酸化至ph值2
‑
3，生产三硫化钼；四硫代钼酸铵与水的质量比为1：5
‑
10。
14.所述步骤4)脱硫的步骤为：将三硫化钼置于无氧气氛炉中控制温度200
‑
450℃发生歧化反应，三硫化钼转化为二硫化钼。
15.本发明方法的反应步骤原理：
16.1、(nh4)2moo4+4s+4[bmim]pf6‑‑‑
(nh4)2mos4+4[bmim]pf6‑
o
[0017]
2、(nh4)2mos4‑‑‑‑
mos3+(nh4)2s
[0018]
3、mos3‑‑‑
mos2+s。
[0019]
与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：
[0020]
1、本技术中采用的原料是钼酸铵，其中不含有金属杂质，所有在制备过程中避免了金属杂质的出现，可以制备出无金属杂质的二硫化钼。
[0021]
2、单质硫与硫化物相比较，单质硫的活性较低，常规硫取代氧的过程中，一般选择硫化物，并不会首选单质硫进行，因为硫化物的取代更容易进行，例如硫化铵。但是本技术在制备四硫代钼酸铵时，并没有采用常规取代更容易的硫化铵作为硫化剂，而是选择了单质硫。由于单质硫不易参加反应，为了克服这个技术问题，反应时选择了特殊的离子液体环境，特殊的离子液体具有高沸点、极低蒸汽压和强溶解能力和绿色无毒的特点，耐高温性能良好，共热过程中不会像其他有机物在高温下会产生气化挥发。同时离子液体中含有的阳离子属于有机阳离子，可以对硫取代氢的反应起到催化作用，取代之后的阳离子被离子液体所吸附吸收。
[0022]
3、采用硫化铵作为硫化物参与反应时，会产生硫化氢等有害气体，影响环保，需要进行处理之后排放，并不能进行重新利用。本技术使用单质硫作为原料，不产生有害气体，非常绿色环保。
[0023]
4、本技术使用单质硫作为硫代物，三硫化钼在脱硫转化为二硫化钼时候产生单质硫，单质硫可以重新循环至该反应作为原料，不产生材料的浪费，进一步降低了成产成本。
具体实施方式
[0024]
下面结合实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。
[0025]
实施例1：
[0026]
一种高纯二硫化钼的制备方法，包括以下步骤：
[0027]
1)以钼酸铵39.2g和单质硫25.6g为原料，在离子液体196g(1，3
‑
二甲基咪唑四氟硼酸盐)中共热反应；共热反应的温度为200℃，时间12小时，反应结束后趁热过滤得到滤饼即为四硫代钼酸铵中间产物51.5g，收率98.82％；
[0028]
2)将四硫代钼酸铵分散到300g水中，加入20％稀硫酸至溶液ph值至2
‑
3酸化，四硫代钼酸铵酸化得到三硫化钼38g，收率98.96％；
[0029]
3)将三硫化钼置于动态管式无氧气氛炉中控制温度200℃发生歧化反应，脱硫得到二硫化钼31.6g，收率98.75％，脱硫的副产物单质硫6.35g返回步骤1)作为原料重新利用。经检测，所得二硫化钼的产品的质量结果为：mos2：99.31％，fe：未检出，sio2：未检出，pb：未检出，cu：未检出，ca，未检出。
[0030]
实施例2：
[0031]
一种高纯二硫化钼的制备方法，包括以下步骤：
[0032]
1)以钼酸铵19.6g和单质硫22.4g为原料，在离子液体254.8g(1
‑
乙基
‑3‑
甲基咪唑四氟硼酸盐)中共热反应，共热反应的温度为360℃，时间1小时，反应结束后趁热过滤得到滤饼即为四硫代钼酸铵中间产物26.01g，收率99.9％。滤液冷却结晶过滤，得到过量的单质硫9g返回使用；
[0033]
2)将四硫代钼酸铵分散到200g水中，加入20％稀硫酸酸化至ph值2
‑
3，四硫代钼酸铵酸化得到三硫化钼19.02g，收率99.06％；
[0034]
3)将三硫化钼置于动态管式无氧气氛炉中控制温度300℃发生歧化反应，脱硫得到二硫化钼15.8g，收率98.90％，脱硫的副产物单质硫3.2g返回步骤1)作为原料重新利用。经检测，所得二硫化钼的产品的质量结果为：mos2：99.46％，fe：未检出，sio2：未检出，pb：未检出，cu：未检出，ca，未检出。
[0035]
实施例3：
[0036]
一种高纯二硫化钼的制备方法，包括以下步骤：
[0037]
1)以钼酸铵29.4g和单质硫48g为原料，在离子液体294g(1
‑
乙基
‑3‑
甲基咪唑六氟磷酸盐)中共热反应，共热反应的温度为280℃，时间5小时，反应结束后趁热过滤得到滤饼即为四硫代钼酸铵中间产物38.69g，收率99.1％。滤液冷却过滤得到固体单质硫28.6g，循环利用；
[0038]
2)将四硫代钼酸铵分散到300g水中，加入20％稀硫酸酸化，四硫代钼酸铵酸化得到三硫化钼28.4g，收率98.6％；
[0039]
3)将三硫化钼置于动态管式无氧气氛炉中控制温度450℃发生歧化反应，脱硫得到二硫化钼23.91g，收率99.6％g，脱硫的副产物单质硫4.5g返回步骤1)作为原料重新利用。经检测，所得二硫化钼的产品的质量结果为：mos2：99.28％，fe：未检出，sio2：未检出，pb：未检出，cu：未检出，ca，未检出。
[0040]
对照例1：
[0041]
一种二硫化钼的制备方法，包括以下步骤：
[0042]
1)以钼酸铵39.2g和单质硫25.6g为原料，在离子液体196g(1
‑
胺乙基，3
‑
二甲基咪唑四氟硼酸盐)中共热反应，共热反应的温度为200℃，时间12小时，反应结束后趁热过滤得到滤饼即为四硫代钼酸铵中间产物23.43g，收率44.75％，收率太低，分析原因为离子液体的胺乙基影响了硫代反应；
[0043]
2)将四硫代钼酸铵分散到10倍质量的水中，加入20％稀硫酸酸化ph值2
‑
3，四硫代钼酸铵酸化得到三硫化钼17.2g；
[0044]
3)将三硫化钼置于动态管式无氧气氛炉中控制温度200℃发生歧化反应，脱硫得到二硫化钼14g，脱硫的副产物单质硫3.1g返回步骤1)作为原料重新利用。
[0045]
对照例2：
[0046]
一种二硫化钼的制备方法，包括以下步骤：
[0047]
1)以钼酸铵39.2g和单质硫25.6g为原料，在离子液体196g(1，3
‑
二甲基咪唑四氟硼酸盐)中共热反应，共热反应的温度为170℃，时间12小时，反应结束后趁热过滤得到滤饼即为四硫代钼酸铵中间产物13g，收率25.0％，分析原因为共热温度低，不足以提供硫代反
应的活化能。
[0048]
对照例3：
[0049]
一种二硫化钼的制备方法，包括以下步骤：
[0050]
1)以钼酸铵39.2g和单质硫25.6g为原料，在离子液体196g(1，3
‑
二甲基咪唑四氟硼酸盐)中共热反应，共热反应的温度为400℃，时间12小时，反应结束后趁热过滤得到滤饼即为四硫代钼酸铵中间产物16g，收率30.73％，分析原因为共热温度过高，加入的硫在体系内迅速气化逃逸。
[0051]
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。