四碘化锡的制备及应用

背景及概述^[1][2]

无水四碘化锡为橙红色立方晶体,当产品不纯时其外观为橙红色针状结晶，属共价化合物，熔点145.75 ℃, 沸点364.5 ℃, 180 ℃时就有较大的蒸气压，较易水解，易溶于丙酮、苯、三氯甲烷、四氯化碳、无水乙醇、热的石油醚、热的冰乙酸等有机溶剂中, 在冷的石油醚和冷的冰乙酸中溶解度较小。四碘化锡具有较强的杀菌作用，主要用于制造有机锡配合物。

制备^[1]

四碘化锡不宜在水溶液中制备, 除采用碘蒸气与金属锡的气-固相直接合成外, 一般可在非水溶剂中制备。称取 0.6000g 干燥的锡片和1.5000g 研细的碘置于洁净干燥的150mL 圆底烧瓶中, 加入20mL 溶剂,装上回流冷凝管和干燥管, 置于油浴上在一定温度下加热回流, 调节冷凝水量使紫色蒸气处于第二个冷凝球以下, 保持回流状态一定时间。冷却、抽滤 ,得到四碘化锡产品。反应完成后 ,立即倾出四碘化锡溶液,用丙酮清洗未反应的锡片 ,干燥后称量剩余锡的质量. 四碘化锡的转化率按下式计算:

以四氯化碳为溶剂, 在 130 ℃反应 2h，至体系无色，测定锡的转化率为 100 %，以此计算四碘化锡的最简式为: SnI4. SnI4 产品的红外光谱图见图 4 。

由图 4 可见，SnI4 在红外区的吸收很弱, 只在 1065.7cm^-1处有一很小的吸收峰( 这可能与 SnI4本身为红色有关),显示为 Sn -I 伸缩振动吸收峰。

SnI4 产品的 DSC( 差示扫描量热法) 曲线见图 5。

由图5 可见，四碘化锡的熔点为145.75℃,相应的纯度为99.74 %。

应用 ^[2]

制备一种二维晶体黑磷烯

二维晶体是由几层单原子层堆叠而成的纳米厚度的平面晶体，具有独特的电学、 光学以及磁学等特性，并有着自身独特的结构优势，因此常见的二维材料如石墨烯、硅烯、二硫化钼以及黑磷烯等，都受到了科学家们的广泛关注。

石墨烯在诸多领域都展现了优异的特性，其电子迁移率高，具有良好的应用前景。但是石墨烯价带与导带之间没有带隙，带隙的存在能使材料实现电子流的开与关，是电学应用的关键。而且石墨烯与硅不相容(与硅的相容性有望促进硅光子元件技术的发展，芯片能够实现以光而非电子来传递数字信号)，这使得其在光电器件的应用方面具有局限性。零带隙特性是限制石墨烯在纳米电子器件和 光电子器件上发展的主要因素，目前已有研究者对调控带隙以满足器件应用要求进行了大 量的研究工作，并且也取得了应进展。

硅烯也是一种主要的二维材料，但其在空气中极不稳定，必须依附特殊的基质生长，这一特性也阻碍了硅烯的实际应用。过渡金属二硫化物 (TMD)是近年来提出的一种二维材料，其块体是间接带隙半导体，单原子层可变成直接带隙 半导体，但其电子迁移率低，通过改良后较好。用化学气相沉积法能够生成大面积均匀原子层薄膜，使之在光学元件，如光电探测器、光发射器等方面应用更为广阔。黑磷是一种类似于石墨的波形层状结构晶体，原子层间通过范德华力结合，易于 被剥离成单层或少层的纳米薄片。在单原子层中，每个磷原子与相邻的3个磷原子形成具有 共价键的褶状蜂窝结构。黑磷烯是天然的P型半导体，价带电子跃迁至导带时，为竖直跃迁，电子波矢不变，因此其具有直接带隙，且无论剥到多少层皆是直接带隙，带隙可由层数在30 层至单层范围。并且其具有明显的各向异性，在z方向上的弹性模量较小，且晶体电子的有效质量轻。本发明所述一种二维晶体黑磷烯的制备方法，包括以下制备步骤：

（1）取红磷、锌化银和四碘化锡备用；

（2）取红磷，锌化银和四碘化锡充分混合后，一同密封在内径为10mm的石英管内，置于 单温区炉中升温至400-800℃并恒温15-40h；

（3）以40-80摄氏度每小时的降温速率将单温区炉降温至400-600℃后，在4h内快速降 至室温，抽真空至压强小于0.05-1.0Pa后封管；

（4）加热石英管中原料端温度至150-300℃，再用1-3h升温至500-800℃后保温5-8h，然后用6h降温至200-400℃后保温2天，最后降至室温。

主要参考资料

 [1]吴仁涛,张欣,李震.四碘化锡的制备及性质[J].临沂师范学院学报,2004(03):47-50.

[2]CN201711066858.8一种二维晶体黑磷烯的制备方法