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硫化锗

硫化锗,12025-32-0,结构式
硫化锗
  • CAS号:12025-32-0
  • 英文名:GERMANIUM (II) SULFIDE
  • 中文名:硫化锗
  • CBNumber:CB2756655
  • 分子式:GeS
  • 分子量:104.69
  • MOL File:12025-32-0.mol
硫化锗化学性质
  • 熔点 :615 °C (lit.)
  • 沸点 :1503.99°C (estimate)
  • 密度 :4.100
  • 形态 :crystal
  • 颜色 :black
  • 水溶解性 :0.24g/100mL H2O [CRC10]
  • 晶体结构 :GeSe type
  • 水解敏感性 :7: reacts slowly with moisture/water
  • 晶系 :Nogata
  • 空间群 :Pbnm
  • 晶格常数 :
    a/nmb/nmc/nmα/oβ/oγ/oV/nm3
    0.42991.04810.36469090900.1643
  • EPA化学物质信息 :Germanium sulfide (GeS) (12025-32-0)
安全信息

硫化锗性质、用途与生产工艺

  • 性能 硫化锗具有独特的光学和电子变速性能,以及其高稳定性、储量丰富、环境友好、低毒等性能,更为重要的是其禁带宽度小,硫化锗薄膜具有吸收单电子的多态激子的潜力,有望应用于新型光电探测器件。
  • 概述 硫化锗,是一种半导体材料。由锗粉和硫蒸气或硫化氢和硫的混合气体反应制取,为锗冶金中间产品。硫化锗具有价廉无毒的特点,是制作下一代太阳电池的理想材料;而且它还能扩展锂离子电池的容量,为超级电容器增加存储。
  • 基本信息 中文名:硫化锗           英文名:germaniumdisulphide
    分子式:GeS2            性状:白色粉末
    溶解性:不溶于水和无机酸(包括强酸),易溶于热碱
    稳定性:不稳定,高温易升华和被氧化,在潮湿空气或惰性气氛中离解
  • 主要性质 1、硫化锗,白色粉末。正交晶系结构。
    2、密度2.19g/cm3。熔点800℃。
    3、熔融态为鲜棕色透明体,熔点5.81g/cm3。
    4、不溶于水和无机酸(包括强酸),易溶于热碱,溶于氨或硫化二氨中生成亚酰胺锗。
  • 应用 硫化锗是高吸收微波辐射的物质,因此当采用微波辐射进行硫化挥发时,只有其中的硫化物选择性吸收微波辐射,产生瞬间高温,使锗与硫反应生成硫化锗,而硫化锗继续吸收微波辐射,达到升华和挥发的温度,微波辐射透射性很强,而且均匀,硫化锗的挥发效率高,也不会产生过高的局部高温,所得的主要是硫化锗,利于后续工序处理,较之烟化炉,回转窑的间接加热方式和通过介质进行热传导优越。
  • 应用领域 太阳能电池:美国北卡罗来纳州立大学的研究人员“培育”出一种粉红的金属硫化锗(GeS) “纳米花朵”,可以用来创建下一代太阳电池和超高密度的能量存储系统。科学家在熔炉中加热硫化锗粉末,直到它开始蒸发气化。一旦硫化锗粉末的粒子游离进入空中,便被吹到熔炉内温度相对低的区域,在那里沉淀固化为20~30 纳米厚、100纳米长的薄片。随着越来越多的薄片不断增加,它们开始相互分叉,形成一种看起来酷似花的结构,最终研制出硫化锗“纳米花朵”。它尽管很小,但花瓣的形状使其表面积变大,因此可储存不少的能量,有望带来一场电池革命。例如:应用于智能手机电池。
    粉红的金属硫化锗(GeS)“纳米花朵”
    图:粉红的金属硫化锗(GeS)“纳米花朵”

    硫化锗玻璃薄膜:使用氯化锗和正锗酸乙脂为溶胶凝胶先驱体, 用2 种不同的操作步骤制备溶胶, 采用旋转涂膜技术在单晶硅片和玻璃基片上制备硫化锗薄膜;Ge 硫系玻璃薄膜也可用真空镀膜技术如热蒸镀和离子溅射来制备, 这些薄膜在光电子领域有大量的应用。它的低声子能量和高折射率可导致低的非辐射衰减和大的发射截面, 从而获得较高增益,是光通信和光传感技术的高速发展和应用的很好的集成光学器件。
  • 制备 (1)将质量比为2:1的碳酸钙和纯度水平为99.5%的单质钙的混合物和质量比为4:3:3的纯度水平为99.9%的锗粉、二氧化锗、一氧化锗的混合物以摩尔比为1:1的量装载到石英管中,在真空封管机上排出至毫托压力,在真空下利用氢氧焰炬密封,在1000℃下退火20小时,冷却至室温后,将反应产物在20w%的HCl溶液中搅拌5天,温度控制在-20℃,得到产物后,依次用超纯水,甲醇洗涤,干燥得到纯化的锗多层石墨烯类似物GeH。 (2)将上述产物GeH和纯度水平为99.5%的硫粉以1:5的摩尔比添加到石英管中,利用真空封管机,在真空下密封,然后在800℃下退火8小时,冷却至室温后,依次用二硫化碳和超纯水洗涤,干燥,得到层状硫化锗。
  • 参考文献 [1]http://baike.baidu.com/link?url=y_QROLgcQ8uTLwX31Z-wPo1trauLjhn7RCg1nYXNglwUluM9gEf2tZlzD0DiursLnvqPKEq0rlOY2G61HCcMvotVidC9RN0xBX5wVa07UgfvjZqozQMX8T92SUR-M1qS
    [2] 李忠东. 太阳能研究新成果[J]. 太阳能, 2013(2):39-41.
    [3] 徐键, 夏海平, 张约品,等. 不同先驱体溶胶-凝胶法制备的硫化锗玻璃薄膜[J]. 硅酸盐学报, 2004, 32(8):1029-1032.
  • 生产方法 

    1.将锗与硫磺在1000℃直接合成;在硫化氢气流中将锗加热到850℃升华;在氢气流中使二硫化锗分解;使二硫化锗与锗一起共同加热;使硫化氢及氢在二氧化锗中反应等。

    2.将5g二氧化锗置于250mL烧杯中,用水润湿,加入25mL 10mol/L氢氧化钠水溶液,平稳地加热。溶液冷却后,用6mol/L盐酸中和(不可沸腾,避免所生成的四氯化锗挥发)。继续加入盐酸直到已沉淀的氢氧化锗重新溶解为止。将约150mL透明溶液移至500mL三角烧瓶中,加入50mL浓盐酸(使溶液的酸度为3mol/L)。再加入25g 50%的次磷酸,在水浴上加热2~4h。将此溶液在水中冷却,用50~60mL浓氨水进行中和,直到所生成的氢氧化锗的沉淀不再消失。在加压下向此溶液通入硫化氢直至饱和。将生成的红棕色沉淀收集在古氏漏斗中,用以盐酸调至微酸性的水洗涤。在五氧化二磷上进行干燥。

硫化锗上下游产品信息
上游原料
下游产品
硫化锗生产厂家
  • 公司名称:北京百灵威科技有限公司
  • 联系电话:010-82848833 400-666-7788
  • 电子邮件:jkinfo@jkchemical.com
  • 国家:中国
  • 产品数:94657
  • 优势度:76
  • 公司名称:北京华美互利生物化工
  • 联系电话:010-56205725
  • 电子邮件:waley188@sohu.com
  • 国家:中国
  • 产品数:12335
  • 优势度:58
  • 公司名称:郑州艾克姆化工有限公司
  • 联系电话:0371-0371-55629727 13323845623
  • 电子邮件:2885676761@qq.com
  • 国家:中国
  • 产品数:10009
  • 优势度:58
  • 公司名称:上海巍涛化工有限公司
  • 联系电话:021-5063062 15300832537
  • 电子邮件:sales@witofly.com
  • 国家:中国
  • 产品数:1603
  • 优势度:55
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