Сульфид олова (II)

Олово ( II) сульфид

Наименования
Название IUPAC Сульфид олова (II)
Другие наименования Моносульфид олова.
Идентификаторы
Номер CAS	1314-95-0
3D-модель (JSmol )	Интерактивное изображение
ECHA InfoCard	100.013.863
Номер EC	215-248-7
PubChem CID	426379
UNII	J4580W867H
Панель управления CompTox (EPA )	DTXSID401014321
InChI InChI = 1S / S.Sn
SMILES S = [Sn]
Свойства
Химическая формула	SnS
Молярная масса	150,775 г / моль
Внешний вид	темно-коричневое твердое вещество
Плотность	5,22 г / см
Точка плавления	882 ° C (1620 ° F; 1155 K)
Температура кипения	около 1230 ° C
Растворимость в воде	Нерастворимый
Структура
Кристалл ул. структура	Тип GeS (орторомбический), oP8
Пространственная группа	Pnma, № 62
Постоянная решетки	a = 11,18 Å, b = 3,98 Å, c = 4,32 Å
Координационная геометрия	асимметричная 3-кратная (сильно искаженный октаэдрический)
Опасности
Основные опасности	Раздражающие
Родственные соединения
Другие анионы	Олово ( II) оксид. селенид олова. теллурид олова
Прочие катионы	моносульфид углерода. моносульфид кремния. моносульфид германия. сульфид свинца (II)
Родственные соединения	Сульфид олова (IV).
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
N ( что такое ?)
Ссылки в ink

Сульфид олова (II) представляет собой химическое соединение из олова и серы. Химическая формула - SnS. В природе встречается герценбергит (α-SnS), редкий минерал. При повышенных температурах выше 905 К SnS претерпевает фазовый переход второго рода в β-SnS (пространственная группа: Cmcm, № 63). в последние годы стало очевидно, что существует новый полиморф SnS на основе кубической кристаллической системы, известный как π-SnS (пространственная группа: P2 1 3, No. 198).

• 1 Синтез
• 2 Свойства
• 3 Фотоэлектрические приложения
• 4 Ссылки

Сульфид олова (II) может быть получен реакцией олова с серой или оловом (II) хлорид с сероводородом.

Sn + S → SnS

SnCl 2 + H 2 S → SnS + 2 HCl

Сульфид олова (II) представляет собой твердое вещество темно-коричневого или черного цвета, нерастворимое в воде, но растворимое в концентрированной соляной кислоте. Сульфид олова (II) нерастворим в (NH 4)2S. Он имеет структуру слоев, аналогичную структуре черного фосфора. Что касается черного фосфора, сульфид олова (II) может расслаиваться ультразвуком в жидкостях с получением атомарно тонких полупроводниковых листов SnS. которые имеют более широкую оптическую запрещенную зону (>1,5 эВ) по сравнению с массивным кристаллом.

Сульфид олова (II) является интересным потенциальным кандидатом для тонких материалов следующего поколения. пленочные солнечные элементы. В настоящее время как теллурид кадмия, так и CIGS (селенид меди, индия, галлия ) используются в качестве слоев поглотителя p-типа, но в их состав входят токсичные, дефицитные компоненты..Сульфид олова (II), напротив, образуется из дешевых элементов с большим содержанием земли и нетоксичен. Этот материал также имеет высокий коэффициент оптического поглощения, проводимость p-типа и среднюю ширину запрещенной зоны с прямой запрещенной зоной 1,3-1,4 эВ, требуемые электронные свойства для этого типа слоя поглотителя. На основании детального расчета баланса с использованием ширина запрещенной зоны материала, эффективность преобразования энергии солнечного элемента, использующего слой поглотителя сульфида олова (II), может достигать 32%, что сравнимо с кристаллическим кремнием. Наконец, сульфид олова (II) устойчив как в щелочных, так и в кислых условиях. Все вышеупомянутые характеристики указывают на то, что сульфид олова (II) является интересным материалом для использования в качестве слоя поглотителя солнечных элементов.

В настоящее время тонкие пленки сульфида олова (II) для использования в фотоэлектрических элементах все еще находятся на стадии исследований, при этом эффективность преобразования энергии в настоящее время составляет менее 5%. Препятствия для использования включают низкое напряжение холостого хода и невозможность реализовать многие из вышеперечисленных свойств из-за проблем при производстве, но сульфид олова (II) по-прежнему остается многообещающим материалом, если эти технические проблемы будут преодолены.

1. ^Запись сульфида олова (II) в базе данных веществ GESTIS Института безопасности и гигиены труда, доступ осуществлен 09.04.2007.
2. ^del Bucchia, S.; Jumas, J.C.; Маурин, М. (1981). «Вклад в составы серы (II): Аффинимент структуры Sn S». Acta Crystallogr. B. 37 (10): 1903. doi : 10.1107 / s0567740881007528.
3. ^Wiedemeier, Heribert; фон Шнеринг, Ханс Георг (1978-01-01). «Уточнение структур GeS, GeSe, SnS и SnSe: Zeitschrift für Kristallographie». Zeitschrift für Kristallographie. 148 (3–4): 295–303. doi : 10.1524 / zkri.1978.148.3-4.295.
4. ^Рабкин Александр; Самуха, Шмуэль; Abutbul, Ran E.; Езерский, Владимир; Меши, Луиза; Голан, Юваль (2015-03-11). «Новые нанокристаллические материалы: ранее неизвестная простая кубическая фаза в двойной системе SnS». Нано-буквы. 15 (3): 2174–2179. doi : 10.1021 / acs.nanolett.5b00209. ISSN 1530-6984. PMID 25710674.
5. ^Abutbul, R.E.; Сегев, Э.; Zeiri, L.; Езерский, В.; Маков, Г.; Голан, Ю. (12 января 2016 г.). «Синтез и свойства нанокристаллического π-SnS - новой кубической фазы сульфида олова». RSC Advances. 6 (7): 5848–5855. doi : 10.1039 / c5ra23092f. ISSN 2046-2069.
6. ^Гринвуд, Норман Н. ; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. п. 1233. ISBN 978-0-08-037941-8.
7. ^Brent; и другие. (2015). «Нанолисты сульфида олова (II) (SnS) жидкофазным расслоением герценбергита: двумерные атомные кристаллы IV – VI групп». Варенье. Chem. Soc. 137 (39): 12689–12696. doi : 10.1021 / jacs.5b08236. PMID 26352047.
8. ^Ginley, D.; Грин, М.А. (2008). «Преобразование солнечной энергии в 1 тераватт». Бюллетень МИССИС. 33 (4): 355–364. doi : 10.1557 / mrs2008.71.
9. ^Андраде-Арвизу, Джейкоб А.; Курель-Пьедрахита, Майкель; Виджил-Галан, Освальдо (14 апреля 2015 г.). «Тонкопленочные солнечные элементы на основе SnS: перспективы за последние 25 лет». Журнал материаловедения: материалы в электронике. 26 (7): 4541–4556. doi : 10.1007 / s10854-015-3050-z. ISSN 0957-4522. S2CID 137524157.
10. ^ Nair, P.K.; Гарсия-Ангелмо, А. Р.; Наир, М. Т. С. (01.01.2016). «Кубические и ромбические тонкопленочные поглотители из SnS для солнечных элементов из сульфида олова». Physica Status Solidi A. 213 (1): 170–177. doi : 10.1002 / pssa.201532426. ISSN 1862-6319.
11. ^Sato, N.; Ичимура, Э. (2003). «Характеристика электрических свойств тонких пленок SnS, полученных методом электрохимического осаждения». Труды 3-й Всемирной конференции по преобразованию фотоэлектрической энергии. A.
12. ^Jaramillo, R.; Steinmann, V.; Ян, С.; Чакраборти, Р.; Пойндекстер, Дж. Р. (2015). «Создание солнечных элементов на SnS с рекордной эффективностью с помощью термического испарения и осаждения атомных слоев». J. Vis. Exp. (99): e52705. doi : 10,3791 / 52705. PMC 4542955. PMID 26067454.