二硫化鉬是一種由鉬和硫兩種元素組成的化合物，化學式為MoS2。這種化合物屬於過渡金屬二硫族化合物，它有銀黑色光澤，在自然界中以輝鉬礦的形式存在，輝鉬礦是最常見的含鉬元素礦石。二硫化鉬晶體通常情況下以粉末形式存在，它不溶於稀酸也不易被氧化。從外表上來看，二硫化鉬和石墨很像，以其低摩擦係數和高堅固性常被用作固體潤滑劑。[1]塊狀二硫化鉬固體是一種和矽類似的抗磁性間接帶隙半導體，能帶間隙為1.23eV。[2]結晶粉末。
| 二硫化鉬 | |
|---|---|
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| |
| IUPAC名 Molybdenum(IV) disulfide 二硫化鉬(IV) | |
| 別名 | 硫化鉬 輝鉬礦 |
| 識別 | |
| CAS號 | 1317-33-5 
|
| PubChem | 14823 |
| ChemSpider | 14138 |
| SMILES |
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| InChI |
|
| InChIKey | CWQXQMHSOZUFJS-FRBXWHJUAU |
| ChEBI | 30704 |
| RTECS | QA4697000 |
| 性質 | |
| 化學式 | MoS2 |
| 摩爾質量 | 160.07 g·mol⁻¹ |
| 外觀 | 灰黑色粉末 |
| 密度 | 5.060 g/cm3 |
| 熔點 | 1185 °C |
| 溶解性（水） | 難溶於水 |
| 結構 | |
| 晶體結構 | 六方，hP6，P63/mmc，No 194 |
| 配位幾何 | 八面體（MoIV） 三角錐（S2−） |
| 危險性 | |
| NFPA 704 |
 0
1
0
|
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |
性質
所有的二硫化鉬晶體都是層狀晶體，兩層硫原子平面之間夾着一層鉬原子平面，這構成了單層二硫化鉬平面，塊狀二硫化鉬是由單層二硫化鉬平面堆疊而成，層間通過范德華力相連。[3]
二硫化鉬晶體在自然界中有兩種結構，分別屬於六方晶體（2H-MoS2）和三方晶體（3R-MoS2）。[3]另外還有一種亞穩態晶相（1T-MoS2）屬於四方晶系。
由於上述的層狀結構以及低摩擦係數，二硫化鉬是一種很好的潤滑劑材料。當剪應力施加於材料上時，二硫化鉬會通過層間的滑動耗散掉能量。
二硫化鉬不溶於水、稀酸和濃硫酸，一般不溶於其他酸、鹼、有機溶劑中，但溶於熱硫酸。400 °C緩慢發生氧化，生成三氧化鉬。
- 2 MoS2 + 7 O2 → 2 MoO3 + 4 SO2
可以用鈦鐵試劑來檢驗生成的三氧化鉬，首先將產物用氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液處理（原理是將三氧化鉬轉化為鉬酸鹽），然後滴加鈦鐵試劑溶液，會和生成的鉬酸鈉或鉬酸鉀反應，產生金黃色溶液。這種方法很靈敏，微量的鉬酸鹽都能被檢測出來。而如果沒有三氧化鉬生成，溶液就不會產生金黃色，因為二硫化鉬不和氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液反應。
二硫化鉬加熱可以和氯氣反應，生成五氯化鉬：
- 2 MoS2 + 7 Cl2 → 2 MoCl5 + 2 S2Cl2
製備
- 輝鉬精礦用鹽酸和氫氟酸在直接蒸汽加熱下，反覆攪拌處理，用熱水洗滌、離心、乾燥、粉碎，可製得。
- 鉬酸銨溶液中通入硫化氫氣體，生成硫代鉬酸銨。加鹽酸轉變為三硫化鉬沉澱，後離心、洗滌、乾燥、粉碎。最後加熱至950°C脫硫可製得。
用途
因其內部范氏力較低，二硫化鉬具有良好的潤滑性，抗壓耐磨，可作固體潤滑劑，用於高速、重負荷、高溫、高真空及有化學腐蝕等工作條件運轉的設備。[1]
參考資料
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