一种水分散性二硫化钼的制备方法
阅读说明：本技术 一种水分散性二硫化钼的制备方法 (Preparation method of water-dispersible molybdenum disulfide ) 是由 肖玉良 张宗勇 李德龙 于 2021-10-22 设计创作，主要内容包括：本发明属于纳米材料制备技术领域,具体涉及一种水分散性二硫化钼的制备方法。所述的水分散性二硫化钼以二硫化钼和硫酸软骨素为原料,以甲酰胺为溶剂,加热反应制得。本发明通过硫酸软骨素对二硫化钼的表面物理吸附进行改性,使所合成的材料更具有亲水性,在水中达到更好的分散性,从而使二硫化钼在医药方面得到更好的运用。本发明的制备方法简单,原料简单易得,方便推广使用。(The invention belongs to the technical field of nano material preparation, and particularly relates to a preparation method of water-dispersible molybdenum disulfide. The water-dispersible molybdenum disulfide is prepared by heating and reacting molybdenum disulfide and chondroitin sulfate serving as raw materials and formamide serving as a solvent. According to the invention, the chondroitin sulfate is used for modifying the surface physical adsorption of the molybdenum disulfide, so that the synthesized material has hydrophilicity and achieves better dispersibility in water, and the molybdenum disulfide is better applied in the aspect of medicine. The preparation method is simple, the raw materials are simple and easy to obtain, and the preparation method is convenient to popularize and use.)
技术领域
本发明属于纳米材料制备技术领域，具体涉及一种水分散性二硫化钼的制备方法。
背景技术
天然MoS2是辉钼矿的主要成分，为铅灰色粉末状，无毒，有强金属光泽，一般不溶于水、碱、酸和有机溶剂，工业上常用来制备钼酸盐或钼的氧化物。随着纳米材料科学的发展，纳米二硫化钼的研究受到了广泛关注，但二硫化钼的水分散性差，在一定程度上阻碍了其应用研究。公开号为CN109762369B的中国专利公开了一种水基高分散性纳米二硫化钼的制备方法，将钼源和硫源以及含硫化合物混合，加入在有机溶剂和去离子水混溶的溶液中，反应得到巯基乙醇改性的二硫化钼；然后在氮气保护下依次加入甲苯、巯基乙醇改性后的纳米二硫化钼、有机锡、二异氰酸酯于容器中，混合均匀后滴加聚乙二醇在加热条件下反应制备得到聚乙二醇改性的二硫化钼，具有较好的水分散性，静置10天未发现明显沉淀，但反应中采用的有机锡、甲苯、二异氰酸酯对生物体有害，其中有机锡已被欧盟的REACH法案禁止使用。
发明内容
本发明目的是克服纳米二硫化钼水分散性差的特点，提供一种水分散性的纳米二硫化钼制备方法。
为了实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：
本发明所述的一种水分散性纳米二硫化钼的制备方法，以二硫化钼和硫酸软骨素为原料，以甲酰胺为溶剂，加热反应制得。
其具体步骤为：
(1-1)70-80℃搅拌条件下，使二硫化钼分散在甲酰胺中，制成二硫化钼甲酰胺溶液；使硫酸软骨素溶解在甲酰胺中，制成硫酸软骨素甲酰胺溶液；将二硫化钼甲酰胺溶液滴加至硫酸软骨素溶液中，使二硫化钼与硫酸软骨素的质量比为1：1～10，搅拌反应；
(1-2)反应结束后，将液体转移至1000Da透析袋中透析，透析完成后，冻干，得到水分散性的纳米二硫化钼。
所述硫酸软骨素选自猪硫酸软骨素、牛硫酸软骨素、鲨鱼硫酸软骨素、鸡硫酸软骨素、鸭硫酸软骨素中的任一种或几种。
所述二硫化钼甲酰胺溶液的浓度为0.1～1.0mg/ml。
所述硫酸软骨素溶液的浓度为5～10mg/ml。
二硫化钼的甲酰胺溶液的滴加时间为1-5min。
所述二硫化钼的制备方法为：
(2-1)将仲钼酸铵粉末和蒸馏水加入反应容器中，加入浓氨水，搅拌、加热至45-50℃溶解；向上述溶液中加入硫化铵水溶液，升温至50～75℃，搅拌反应，反应结束后，冷却至室温并静置结晶，抽滤，蒸馏水洗涤，无水乙醇洗涤，干燥，得针状结晶；
(2-2)将上述结晶和乙二醇同时置入烧瓶内，在165～175℃的温度下反应3～4h后静置离心洗涤，分别用水、无水乙醇、丙酮洗涤，晾干得到黑色物质二硫化钼。
所述仲钼酸铵与浓氨水的质量体积比为1g/1-2ml；蒸馏水与浓氨水的体积比为3:1。
加入硫化铵水溶液反应时，以摩尔比计，S：Mo＝4～6：1。
所述硫化铵水溶液的质量分数为14％。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：硫酸软骨素是一种多糖类生物大分子，具有良好的水溶性，含有丰富的羟基和羧基，可以通过羟基和羧基吸附在纳米二硫化钼表面，进而增加二硫化钼的水分散性，生产工艺简单可行。此外硫酸软骨素生物相容性好，毒性低，可以在一定程度上降低二硫化钼的生物毒性。本发明通过对二硫化钼的表面物理吸附进行改性，使所合成的材料更具有亲水性，在水中达到更好的分散性，从而使二硫化钼在医药方面得到更好的运用。本发明的制备方法简单，原料简单易得，方便推广使用。
附图说明
图1为不同时间下MoS2与CS-MoS2水分散性能图，左侧为MoS2，右侧为CS-MoS2；
图2为MoS2与CS-MoS2的透射电镜图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
实施例1
(1)将装有回流冷凝器和温度计的三口烧瓶装在水浴中，称取2.5g仲钼酸铵粉末放入三口烧瓶中，加入7.5ml蒸馏水，再加入2.5ml氨水，搅拌、加热至45℃溶解。在搅拌下向该溶液中加入硫含量为14％的硫化铵溶液，使得S：Mo(摩尔比)＝4：1，升温至65℃，搅拌反应1h，反应结束后得到暗红色液体，将反应物冷却至室温并静置结晶。将含结晶物的液体用布氏漏斗抽滤过滤，并用冷的蒸馏水洗涤三次，最后用无水乙醇洗涤结晶三次，抽干溶剂，在真空干燥箱内干燥，得到暗红色针状结晶；
(2)将0.065g上述红色结晶和30ml乙二醇同时置入100ml烧瓶内，然后用恒温电热套加热，在170℃的温度下反应3h后静置离心洗涤，分别用10ml水洗2次，10ml无水乙醇洗3次，5ml丙酮洗3次，10000r/min离心5min，室温晾干得到黑色物质二硫化钼；
(3)70℃搅拌条件下，使二硫化钼分散在甲酰胺中，制成1.0mg/ml的二硫化钼甲酰胺溶液；使鲨鱼硫酸软骨素溶解在甲酰胺中，制成10mg/ml的鲨鱼硫酸软骨素甲酰胺溶液；将二硫化钼甲酰胺溶液滴加至鲨鱼硫酸软骨素甲酰胺溶液中，使二硫化钼与鲨鱼硫酸软骨素的质量比为1：10，滴加时间为5min。
(4)反应结束后，将液体转移至1000Da透析袋中，用超纯水透析3天，2h换一次水，结束后，冻干得CS-MoS2。
实施例2
(1)将装有回流冷凝器和温度计的三口烧瓶装在水浴中，称取2g仲钼酸铵粉末放入三口烧瓶中，加入9ml蒸馏水，再加入3ml氨水，搅拌、加热至45℃溶解。在搅拌下向该溶液中加入硫含量为14％的硫化铵溶液，使得S：Mo(摩尔比)＝5：1，升温至55℃，搅拌反应1.5h，反应结束后得到暗红色液体，将反应物冷却至室温并静置结晶。将含结晶物的液体用布氏漏斗抽滤过滤，并用冷的蒸馏水洗涤三次，最后用无水乙醇洗涤结晶三次，抽干溶剂，在真空干燥箱内干燥，得到暗红色针状结晶；
(2)将0.065g上述红色结晶和40ml乙二醇同时置入100ml烧瓶内，然后用恒温电热套加热，在165℃的温度下反应4h后静置离心洗涤，分别用10ml水洗2次，5ml无水乙醇洗2次，2ml丙酮洗3次，10000r/min离心5min，室温晾干得到黑色物质二硫化钼；
(3)80℃搅拌条件下，使二硫化钼分散在甲酰胺中，制成0.5mg/ml的二硫化钼甲酰胺溶液；使猪硫酸软骨素溶解在甲酰胺中，制成5mg/ml的猪硫酸软骨素甲酰胺溶液；将二硫化钼甲酰胺溶液滴加至猪硫酸软骨素甲酰胺溶液中，使二硫化钼与猪硫酸软骨素的质量比为1：1，滴加时间为5min。
(4)反应结束后，将液体转移至1000Da透析袋中，用超纯水透析3天，2h换一次水，结束后，冻干得CS-MoS2。
实施例3
(1)将装有回流冷凝器和温度计的三口烧瓶装在水浴中，称取2.5g仲钼酸铵粉末放入三口烧瓶中，加入15ml蒸馏水，再加入5ml氨水，搅拌、加热至50℃溶解。在搅拌下向该溶液中加入硫含量为14％的硫化铵溶液，使得S：Mo(摩尔比)＝6：1，升温至75℃，搅拌反应1h，反应结束后得到暗红色液体，将反应物冷却至室温并静置结晶。将含结晶物的液体用布氏漏斗抽滤过滤，并用冷的蒸馏水洗涤三次，最后用无水乙醇洗涤结晶三次，抽干溶剂，在真空干燥箱内干燥，得到暗红色针状结晶；
(2)将0.065g上述红色结晶和25ml乙二醇同时置入100ml烧瓶内，然后用恒温电热套加热，在170℃的温度下反应3h后静置离心洗涤，分别用5ml水洗3次，10ml无水乙醇洗2次，5ml丙酮洗2次，10000r/min离心5min，室温晾干得到黑色物质二硫化钼；
(3)75℃搅拌条件下，使二硫化钼分散在甲酰胺中，制成0.1mg/ml的二硫化钼甲酰胺溶液；使牛硫酸软骨素溶解在甲酰胺中，制成5mg/ml的牛硫酸软骨素甲酰胺溶液；将二硫化钼甲酰胺溶液滴加至牛硫酸软骨素甲酰胺溶液中，使二硫化钼与牛硫酸软骨素的质量比为1：5，滴加时间为5min。
(4)反应结束后，将液体转移至1000Da透析袋中，用超纯水透析1天，2h换一次水，结束后，冻干得CS-MoS2。
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