Siarczek cyny(II).

Siarczek cyny(II).
Nazwy
nazwa IUPAC
Siarczek cyny(II).
Inne nazwy

Monosiarczek cyny Herzenbergit
Identyfikatory
Model 3D ( JSmol )
Karta informacyjna ECHA 100.013.863 Edit this at Wikidata
Numer WE
  • 215-248-7
Identyfikator klienta PubChem
UNII
  • InChI=1S/S.Sn
  • S=[Sn]
Nieruchomości
SnS
Masa cząsteczkowa 150,775 g/mol
Wygląd ciemnobrązowe ciało stałe
Gęstość 5,22 g/cm 3
Temperatura topnienia 882 ° C (1620 ° F; 1155 K)
Temperatura wrzenia około 1230˚C
Nierozpuszczalny
Struktura
Typ GeS (rombowy), oP8
Pnma, nr 62
a = 11,18 A, b = 3,98 A, c = 4,32 A
asymetryczny 3-krotny (silnie zniekształcony ośmiościenny)
Zagrożenia
Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP):
Główne zagrożenia
 Drażniący
Związki pokrewne


Tlenek cyny(II) Selenek cyny Tellurek cyny



Monosiarczek węgla Monosiarczek krzemu Monosiarczek germanu Siarczek ołowiu(II).
Związki pokrewne
Siarczek cyny(IV) Siarczek tributylocyny
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w stanie normalnym (przy 25°C [77°F], 100 kPa).
☒  N ( co to jest check☒ T N ?)

Siarczek cyny(II) jest związkiem chemicznym cyny i siarki . Wzór chemiczny to SnS. Jego naturalne występowanie dotyczy herzenbergitu (α-SnS), rzadkiego minerału. W podwyższonych temperaturach powyżej 905 K SnS przechodzi przemianę fazową drugiego rzędu do β-SnS (grupa przestrzenna: Cmcm, nr 63). W ostatnich latach stało się oczywiste, że istnieje nowy polimorf SnS oparty na sześciennym układzie kryształów, znany jako π-SnS (grupa przestrzenna: P2 1 3, nr 198).

Synteza

Siarczek cyny (II) można otrzymać w reakcji cyny z siarką lub chlorku cyny (II) z siarkowodorem .

Sn + S → SnS
SnCl2 + H2S → SnS + 2 HCl

Nieruchomości

Siarczek cyny (II) jest ciemnobrązową lub czarną substancją stałą, nierozpuszczalną w wodzie, ale rozpuszczalną w stężonym kwasie solnym . Siarczek cyny(II) jest nierozpuszczalny w (NH 4 ) 2 S. Ma budowę warstwową podobną do czarnej fosforu. Podobnie jak w przypadku czarnego fosforu, siarczek cyny (II) można złuszczać ultradźwiękami w cieczach, aby wytworzyć atomowo cienkie półprzewodnikowe arkusze SnS, które mają szersze optyczne pasmo wzbronione (> 1,5 eV) w porównaniu z masowym kryształem.

Zastosowania fotowoltaiczne

Siarczek cyny(II) jest interesującym potencjalnym kandydatem na cienkowarstwowe ogniwa słoneczne nowej generacji . Obecnie zarówno tellurek kadmu, jak i CIGS ( selenek miedziowo-indowo-galowy ) są stosowane jako warstwy absorbujące typu p, ale składają się z toksycznych, rzadkich składników. Natomiast siarczek cyny (II) powstaje z tanich pierwiastków występujących w ziemi i jest nietoksyczny. Materiał ten ma również wysoki współczynnik absorpcji optycznej, przewodnictwo typu p i bezpośrednie pasmo wzbronione w średnim zakresie 1,3-1,4 eV, wymagane właściwości elektroniczne dla tego typu warstwy absorbera. W oparciu o szczegółowe obliczenia bilansu z wykorzystaniem pasma wzbronionego materiału, wydajność konwersji energii ogniwa słonecznego wykorzystującego warstwę absorbera siarczku cyny(II) może sięgać nawet 32%, co jest porównywalne z krzemem krystalicznym. Wreszcie siarczek cyny (II) jest stabilny zarówno w środowisku zasadowym, jak i kwaśnym. Wszystkie powyższe cechy sugerują, że siarczek cyny(II) jest interesującym materiałem do zastosowania jako warstwa absorbera ogniw słonecznych.

Obecnie cienkie warstwy siarczku cyny (II) do stosowania w ogniwach fotowoltaicznych są nadal w fazie badań rozwojowych, a wydajność konwersji energii jest obecnie mniejsza niż 5%. Bariery w użyciu obejmują niskie napięcie w obwodzie otwartym i niemożność zrealizowania wielu z powyższych właściwości ze względu na wyzwania w produkcji, ale siarczek cyny (II) nadal pozostaje obiecującym materiałem, jeśli te wyzwania techniczne zostaną przezwyciężone.

  1. ^ Zapis siarczku cyny(II) w Bazie Danych Substancji GESTIS Instytutu Bezpieczeństwa i Higieny Pracy , dostęp 4/9/2007.
  2. ^ Del Bucchia, S.; Jumas, JC; Maurin, M. (1981). „Wkład w l'etude de composes sulfures d'etain (II): Affinement de la structure de Sn S” . Acta Crystallogr. B. _ 37 (10): 1903. doi : 10.1107/s0567740881007528 .
  3. ^ Wiedemeier, Heribert; von Schnering, Hans Georg (1978-01-01). „Udoskonalenie struktur GeS, GeSe, SnS i SnSe: Zeitschrift für Kristallographie”. Zeitschrift für Kristallographie . 148 (3–4): 295–303. doi : 10.1524/zkri.1978.148.3-4.295 .
  4. ^    Rabkin, Aleksander; Samuha, Szmuel; Abutbul, Ran E.; Ezerski, Włodzimierz; Meszi, Luiza; Golan, Yuval (2015-03-11). „Nowe materiały nanokrystaliczne: wcześniej nieznana prosta faza sześcienna w systemie binarnym SnS”. Nano litery . 15 (3): 2174–2179. Bibcode : 2015NanoL..15.2174R . doi : 10.1021/acs.nanolett.5b00209 . ISSN 1530-6984 . PMID 25710674 .
  5. ^   Abutbul, RE; Segew, E.; Zeiri, L.; Ezersky, V.; Makow, G.; Golan, Y. (2016-01-12). „Synteza i właściwości nanokrystalicznego π-SnS – nowej fazy sześciennej siarczku cyny”. Zaliczki RSC . 6 (7): 5848–5855. Bibcode : 2016RSCAd...6.5848A . doi : 10.1039/c5ra23092f . ISSN 2046-2069 .
  6. ^   Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Chemia pierwiastków (wyd. 2). Butterwortha-Heinemanna . P. 1233. ISBN 978-0-08-037941-8 .
  7. Bibliografia   _ i in. (2015). „Nanocząstki siarczku cyny (II) (SnS) przez złuszczanie herzenbergitu w fazie ciekłej: dwuwymiarowe kryształy atomowe IV – VI grupy głównej” . J. Am. chemia soc . 137 (39): 12689–12696. doi : 10.1021/jacs.5b08236 . PMID 26352047 .
  8. Bibliografia _ Zielony, MA (2008). „Konwersja energii słonecznej na 1 terawat” . Biuletyn MRS . 33 (4): 355–364. doi : 10.1557/mrs2008.71 .
  9. ^    Andrade-Arvizu, Jakub A.; Courel-Piedrahita, Maykel; Vigil-Galán, Osvaldo (2015-04-14). „Cienkowarstwowe ogniwa słoneczne oparte na SnS: perspektywy ostatnich 25 lat”. Journal of Materials Science: Materiały w elektronice . 26 (7): 4541–4556. doi : 10.1007/s10854-015-3050-z . ISSN 0957-4522 . S2CID 137524157 .
  10. ^ a b   Nair, PK; Garcia-Angelmo, AR; Nair, MTS (2016-01-01). „Sześcienne i rombowe cienkowarstwowe absorbery SnS do ogniw słonecznych z siarczkiem cyny”. Stan fizyki Solidi A . 213 (1): 170–177. Bibcode : 2016PSSAR.213..170N . doi : 10.1002/pssa.201532426 . ISSN 1862-6319 .
  11. Bibliografia _ Ichimura, E. (2003). „Charakterystyka właściwości elektrycznych cienkich warstw SnS wytworzonych metodą osadzania elektrochemicznego”. Materiały z III Światowej Konferencji Konwersji Energii Fotowoltaicznej . A. _
  12. Bibliografia    _ Steinmann, V.; Yang, C.; Chakraborty, R.; Pointdexter, JR (2015). „Tworzenie ogniw słonecznych SnS o rekordowej wydajności poprzez odparowanie termiczne i osadzanie warstw atomowych” . J. Vis. Do potęgi. (99): e52705. doi : 10.3791/52705 . PMC 4542955 . PMID 26067454 .
Pobrane z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Tin(II)_sulfide&oldid=1094511890 ”