优良的无机颜料——硫氰酸亚铜

理化性质

硫氰酸亚铜分子式为CuSCN，分子量为121.628，表现为白色或灰白色粉末。硫氰酸亚铜难溶于水、稀盐酸、乙醇、丙酮，能溶于氨水及硫醚，易溶于碱金属硫氰酸盐浓溶液而形成络合物，溶于浓硫酸即分解，随之释放极高毒性的气体。硫氰酸亚铜的溶度积常数Ksp约为1.77×10⁻¹³，目前至少有两种硫氰酸亚铜的晶型已被X射线晶体学表征。它们都具有四面体配位的铜(I)中心，SCN^-配体的硫端是三桥接的，因此铜的配位环境是CuS₃N。

制备方法

硫氰酸亚铜的传统制备方法可归纳如下：硫酸铜用亚硫酸钠在碱性条件下还原后与硫氰酸钠反应而得；也可以向硫酸铜水溶液中充分通入二氧化硫后，加入硫氰酸钾水溶液，使其充分产生沉淀而得。 此外，黑色硫氰酸铜的分解也可以产生硫氰酸亚铜，同时产生硫氰。

在具体应用时，可对以上方法加以改进。譬如，铜盐在碱性条件下于醇水混合溶剂中经亚硫酸盐还原后，再和硫氰酸盐置换，得到硫氰酸亚铜。该方法在解决现有硫氰酸亚铜生产中存在的废水多，操作危险，分离困难，干燥耗时耗能等缺陷的同时，大大提高了产能，降低了能耗[1]。

由硫氰酸盐溶液和铜盐溶液在含氮化合物保护下反应得到目标物质。适当提高硫氰酸盐溶液的反应浓度，改进反应体系，既解决了反应过程无气味逸散的问题，反应后基本无反应副产物盐的产生，提高了反应的收率和产品的纯度，收率和纯度均达99%以上，所得产品粒径均匀性好，可缩小至520μm，防腐效果稳定性好。另外，由于置换反应体系的改进，有效抑制二价铜杂质的量，可以获得白色或类白色粉末产品，白度可达70-80%，可以适应不同防污涂料配色要求，大大提高了配色的通用性，扩大了应用领域[2]。

应用领域

硫氰酸亚铜是一种优良的无机颜料，在化工领域应用广泛。该物质还可用作船底防污涂料，其稳定性比氧化铜更好，与有机锡化合物混配是有效的防污剂。硫氰酸亚铜具有杀菌（防腐）与杀虫活性，可用于果树防护；还可作聚氯乙烯塑料的助燃与消烟剂，润滑油、脂的添加剂，非银盐系感光材料以及有机合成催化剂、反应调节剂、稳定剂等[3]。

硫氰酸亚铜是一种空穴导体，具有3.6eV宽带隙。同有机电荷注入材料相比，无机电荷注入材料具有许多优良的性质，包括高载流子迁移率，良好的稳定性，制备简单和成本低廉等，其在光电器件中的应用备受瞩目。采用硫氰酸亚铜作为有机金属卤化物钙钛矿发光器件的空穴注入层，研究在其上涂敷钙钛矿薄膜的形貌，晶体结构和光物理性质，并与在普遍采用的导电聚合物空穴注入层上制备钙钛矿薄膜的特性进行了比较。实验结果表明，硫氰酸亚铜对钙钛矿发光具有显著的猝灭作用，在硫氰酸亚铜与钙钛矿层之间加入有机间隔层能够明显提高钙钛矿薄膜的发光强度。在此基础上制备了以硫氰酸亚铜作为空穴注入层的发光器件，器件的最大发光效率为11.7 cd/A，较采用导电聚合物作为空穴注入层器件的效率提高了近3倍，并且器件驱动稳定性也有一定程度的提高[4]。

硫氰酸亚铜与多孔硅可制得复合的光学材料。步骤如下：(1)向KSCN中加入无水乙醇震荡溶解，然后加入抗坏血酸和蒸馏水，震荡溶解后备用；(2)向Cu(NO₃)₂·3H₂O中加入无水乙醇震荡溶解，得到Cu(NO₃)₂·3H₂O乙醇溶液；(3)将Cu(NO₃)₂·3H₂O乙醇溶液逐滴加入步骤(1)所得液体中，产生白色络合物沉淀，反应完后加入多孔硅混合得到混合物，将得到的混合物搅拌24h，取出后静置1min，进行离心分离，将得到的固相物质置于鼓风干燥机中烘干，即可得到干燥的目标产物。本方法将具有荧光性的硫氰酸亚铜和多孔硅进行复合，提高了材料的发光强度，而且制备方法步骤简单，操作方便[5]。

参考文献

[1]马恩源,何斌,艾甜碧,等.一种硫氰酸亚铜的绿色安全合成方法.CN202211360873.4.

[2]杨建华.一种硫氰酸亚铜的制备方法:CN202011374511.1[P].CN112408425A.

[3]王丽波.用脱硫废液生产硫氰酸亚铜的方法[J].燃料与化工, 2011(2):59-59.DOI:10.3969/j.issn.1001-3709.2011.02.027.

[4]吴燕婷,肖择,武任杰,王琦,杨晓晖.以硫氰酸亚铜作为空穴注入层的钙钛矿发光器件[J].发光学报, 2019, 40(4):504-510.

[5]汪徐春,张东兰,刁展鹏,等.一种多孔硅与硫氰酸亚铜复合的光学材料制备方法:CN202111641597.4[P].CN202111641597.4.