硫化锗
中文名称 | 硫化锗 |
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中文同义词 | 硫化锗;硫化锗(II);一硫化锗;硫化锗GES;5N硫化锗;99.999%硫化锗 |
英文名称 | GERMANIUM (II) SULFIDE |
英文同义词 | GERMANIUM (II) SULFIDE;GERMANIUM MONOSULFIDE;GERMANIUM SULFIDE;Germanium sulfide (GeS);germaniumsulfide(ges);GeS;Germanium(II) sulfide (99.99+%-Ge) (contains 1-5% germanium metal) PURATREM;Germaniumsulfidecontainsgermaniummetalblack |
CAS号 | 12025-32-0 |
分子式 | GeS |
分子量 | 104.69 |
EINECS号 | 234-704-6 |
相关类别 | 化工原料;原料;metal chalcogenides;Catalysis and Inorganic Chemistry;ChalcogenidesChemical Synthesis;Germanium;Materials Science;Metal and Ceramic Science |
Mol文件 | 12025-32-0.mol |
结构式 | ![]() |
硫化锗 性质
熔点 | 615 °C (lit.) |
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沸点 | 1503.99°C (estimate) |
密度 | 4.100 |
形态 | 晶体 |
颜色 | 黑色 |
水溶解性 | 0.24g/100mL H2O [CRC10] |
水解敏感性 | 7: reacts slowly with moisture/water |
EPA化学物质信息 | Germanium sulfide (GeS) (12025-32-0) |
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。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。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
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。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。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”](/NewsImg/2017-04-13/20174131755466677.jpg)
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。(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。[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.
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
![](/NewsImg/2017-04-11/20174111750489197.jpg)
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。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。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”](/NewsImg/2017-04-13/20174131755466677.jpg)
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。(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。[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。
安全信息
安全说明 | 22-24/25 |
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