硫化锰
P型半导体
硫化锰(MnS)作为一种P型半导体,具有较大的带宽(Eg=3.7ev),它具有三种不同的形态,分别为 α-MnS, β-MnS,γ-MnS。其中 α-MnS是绿色的,它是NaCl结构;β-MnS和 γ-MnS都是粉红色的,它们分别为闪锌矿结构和纤锌矿结构,作为一种窗口或缓冲材料在太阳能电池的应用上有巨大的潜力。
理化性质
溶解性:能溶于稀酸,几乎不溶于水。
比重:3.99
结构形态
结构式:MnS
MnS有α、β、γ三种形态。
α型为绿色结晶,岩盐型。a=0.5223nm,密度4.05g/cm3,熔点1620℃。
β型为红色粉末,闪锌矿型,a=0.5611nm。
γ型为浅红色粉末,纤维锌矿型,a=0.3984nm,c=0.6445nm。700℃时呈p-型半导性。
计算化学数据
1、疏水参数计算参考值(XlogP):无
2、氢键供体数量:0
3、氢键受体数量:1
4、可旋转化学键数量:0
5、互变异构体数量:无
6、拓扑分子极性表面积:32.1
7、重原子数量:2
8、表面电荷:0
9、复杂度:2
10、同位素原子数量:0
11、确定原子立构中心数量:0
12、不确定原子立构中心数量:0
13、确定化学键立构中心数量:0
14、不确定化学键立构中心数量:0
15、共价键单元数量:1
制备方法
1、取锰与硫磺按等摩尔比混合,在真空下加入石英管中,密封,于800℃下加热48-60h,冷却,则得MnS。
2、往锰和硫磺的等摩尔的混合物中加入少量碘,置入石英管中,封闭,在温度梯度为800-900℃的炉中加热后,冷却,可得产品。
3、α型:将含有少量草酸钾二氯化锰水溶液加热沸腾,加入稍过量的氨水,再趁热通入硫化氢,开始得到绿色与红色的混合物,继续加热则变为暗绿色。为了除去共沉淀的硫磺,宜与新配制的(NH4)2S稀溶液共煮。反复此操作后,过滤,依次用硫化氢水溶液、乙醇、乙醚洗涤,最后在真空中于120℃下干燥。
β型:取50g乙酸锰Mn(CH3COO)2·4H2O溶于300mL水中,冷却后,通入硫化氢,生成的硫化锰大部分成为红棕色沉淀沉在器底,一部分在玻璃器壁上形成美丽的红色壳,储于器底的沉淀用硫化氢水溶液倾析洗涤,最后用乙醇、乙醚洗涤,于80℃进行真空干燥。
γ型:预先取20g二氯化锰MnCl2·4H2O煮沸,再溶解于500mL经长时间通入高纯氮的水中,加入适量氯化铵,加热至沸腾,边通入硫化氢,边加入稍过量的浓氨水,使氢氧化锰沉淀出来。继续通入硫化氢时,因沉淀表面由橙黄色变成朱红色而分离出硫化锰,故宜使沉淀变为肉红色为止。再用硫化氢水溶液倾析洗涤两次,再继续通入硫化氢,加10%氨水加热煮沸两日。接着用硫化氢水溶液倾析洗涤数次,在尽量避免接触空气的条件下,在氮气流中过滤,用乙醇乙醚洗涤后,于80℃下真空干燥。当有硫磺同时沉淀时,可在氮气流中与二硫化碳共同煮沸以除去。
应用领域
1、用于涂料、陶瓷工业。
2、纳米MnS作为一种很重要的磁性半导体,在短波长光电子器件中有着潜在的应用价值。
安全信息
环境危害
通常对水体是稍微有害的,不要将未稀释或大量产品接触地下水,水道或污水系统,未经政府许可勿将材料排入周围环境。
注意事项
危害性:有毒,粉尘对呼吸道有刺激性。
危险性:可燃物,燃烧后产生的气体烟雾含有锰和硫氧化物辛辣刺激味。
消防灭火:水、二氧化碳、干粉、 砂土。
储存运输
常温密闭避光,通风干燥。
参考资料
硫化锰.物竞数据库.
最新修订时间:2022-12-08 10:37
目录
概述
理化性质
结构形态
计算化学数据
参考资料