Способ получения полинитрида серы - SU889623A1

1

Изобретение относится к химическому способу получения электропроводного материала полинитрида серы (SN))( - политиаэила. Полинитрид серы (SN) может быть использован в оптических и микроэлектроннь1х приборах .

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому являются способы получения полинитрида серы (SN)x из тетранитрида тетрасеры, промежуточным соединением является динитрид дисульфид . Полинитрид серы образуется при вьздерживании динитрида дисульфида в вакууме при 25-30 С в течение недели, в качестве катализатора диссоциации N до $2N4 используют серебряную вату fl и 2. Для получения 0,6-1,0 г полинитрида серы требуется 2 г серебра. Непосредственным катализатором процесса является сульфид серебра, образующийся на поверхнрсти серебряной ваты:

8Ад + $4N4 ,,S +-2М,,;

AgiS

З Мдпар 252М2 (пар)

Недостатком способа является то, что при использовании серебряной ваты образуется при частичном разложении паров тетранитрида тетрасеры примесь . продукт темно-красного цвета, препятствующий полимеризации образующегося динитрида дисульфида в поли10 тиазил.

ЗдМд (пар) 4S + 2N«: 2S + S2N2. V2

Применение серебряного катализатора значительно удорожает процесс, так

15 как порция серебра используется однократно .

Цель изобретения - предотвращение образования примеси динитрида тетрасеры и удешевление процесса.

20

Поставленная цель достигается тем, что в способ получения полинитрида серы путем разложения тетранитрида тетрасеры до динитрида дисульфида на серебросодержащем катализаторе с последующей полимеризацией динитрида дисульфида в вакууме при комнатной температуре, н качестве катализатора используют сульфид серебра на пемзе. При использовании в качестве ката лизатора сульфида серебра на пемзе происходит диссоциация тетранитрида тетрасёры до N2 без образования пр месей. (р) Отсутствие побочных процессов при получении динитрида дисульфида подтверждается неизменностью давления в реакционной системе. При использовании серебряной ваты в течение .2-3 ч происходит резкое понижение вакуума за счет выделения азота по реакциям: , S4N4- 4e4 2Na. После образования сульфида серебра на всей поверхности катализатора в аппарате устанавливается постоянное давление. Бели же в качестве катализатора используетсясульфид сере ра на пемзе, то давление в системе остается постоянным в продолжение вс го процесса. Это свидетельствует о том, что на катализаторе не про исходит разложения тетранитрида тетр сёры на элементы. Исследованы для сравнения и другие каталитические системы: сульфид меди, сульфид железа, сульфид цинка на пемзе. Механизм разложения тетранитрида тетрасёры на этих системах иной, чем на сульфиде серебра. Применение сульфида железа и сульфида цинка ведет к образованию не динитрида дисульфида, а неидентифицированного твердого продукта зеленого цвета. На сульфиде меди тетранитрид тетрасёры диссоциирует с образованием динитрида дисульфида и неизвес ной примеси. Выход целевого продукта на сульфиде меди значительно ниже , чем на сульфиде серебра. Преимущество способа закгаочается и в том, что предлагаемый катализат может использоваться многократно, это значительно удешевляет процесс получения (SN) полимера. Применение сульфида серебра на 20-22% по- BbmiaeT выход целевогр продукта, поскольку не расходуется исходный тет нитрид тетрасёры на образование сул фида серебра из серебряной ваты. 3 . 4 Для приготовления катализатора пемзу , измельченную до величины 3-4 мм, отсеивают от пыли, обрабатывают кипящей 10-11%-ной азотной кислотой в течение 10-12 мин, затем 3-5 порциями 10-1 1%-ной соляной кислоты для удаления растворимых в кислоте примесей до получения бесцветного раствора кислой вытяжки. Пемзу многократно промывают кипящей дистиллированной водой до получения отрицательной реакции на ион хлора, высушивают при 100-120 С и прокаливают в тигельной печи при 800 С в. течение 30 мин. Затем пемзу заливают 10-12%-ным раствором азотнокислого серебра на 1 г пемзы 2 мл 1С-12%-ного раствора AgNOj). Через сутки раствор выпаривают досуха и высушивают в сушильном шкафу при 100-120С. Обработку азотнокислым серебром повторяют еще раз. Для двукратной обработки всего берут азотнокислого серебра от веса пемзы 40 вес.. % или в пересчете на металлическое серебро 25,2 вес.%. Обработанную раствором азотнокислого серебра и высушенную пемзу в тигле заливают 20-22%-ным раствором сульфида натрия . Через сутки раствор выпаривают, пемзу сушат и прокаливают при 500®С. Затем пемзу промывают дистиллированной водой для удаления примесей, сушат и прокаливают при 500 С. Готовый катализатор имеет темно-серый цвет. Можно Приготовить катализатор, прокалив обработанную раствором азотнокислого серебра пемзу при 800°С 30-40 мин. После однократного использования посеребренной пемзы в качестве катализатора диссоциации SjNj до SoN получают сульфид серебра на пем- зе. Этот катализатор, промытый бензолом и ацетоном и высзппенный при 150 С, можно применять в последующих синтезах . Пример. Получение полимерного нитрида серы (SN)jf. Синтез продукта проводят в аппарате, показанном на чертеже. Для синтеза используют тетранитрид тетрасёры с температурой плавен ления 187 С. В нижнюю часть пальца I загружают 1,5-2,0 г тетранитрида тетрасёры . В верхнюю часть пальца 2 помещают катализатор на пемзе из расчета 1,0-1,1 г серебра или 2,3-2,4 г сульфида серебра. Из аппарата откачивают воздух до рт.ст. Температура масляной бани , катали