二硒化鉑
二硒化鉑是一種無機化合物,化學式為PtSe2。它是層狀物質,可以分成薄層至三原子厚的單層。厚度不同,PtSe2可以展現出半金屬或半導體特性。
二硒化鉑 | |
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英文名 | Platinum(IV) selenide Platinum diselenide |
別名 | 硒化鉑(IV) |
識別 | |
CAS號 | 12038-26-5 |
PubChem | 101946448 |
SMILES |
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性質 | |
化學式 | PtSe2 |
摩爾質量 | 353 g·mol−1 |
外觀 | 不透明的黃白色金屬光澤固體 |
密度 | 9.54 |
熔點 | (分解) |
溶解性(水) | 難溶 |
能隙 | 0 (粒狀) 1.3 eV (單層) eV |
結構 | |
晶體結構 | 空間群 P3m1 164 hexagonal |
晶格常數 | a = 3.728[1], c = 5.031 |
配位幾何 | 八面體 |
相關物質 | |
其他陰離子 | 二氧化鉑 二硫化鉑 二碲化鉑 |
其他陽離子 | 二硒化鈀 |
相關化合物 | Pt5Se4 |
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。 |
二硒化鉑在自然界中以硒鉑礦(Sudovikovite)的形式存在,該礦以俄羅斯石油學家N.G. Sudovikov(1903 - 1966)命名。礦石的硬度在2到2.5之間。硒鉑礦發現於俄羅斯卡累利阿共和國的Zaonezhie半島的Velikaya Guba鈾釩礦床的Srednyaya Padma礦區中。[2]
製備
編輯在1909年,Minozzi第一個報道了通過相應的元素單質製備二硒化鉑。[3]
將鉑薄箔在400℃時與硒蒸氣加熱可以得到二硒化鉑。[4][5]
性質
編輯二硒化鉑的晶體結構為CdI2,形成的是層狀結構。每個單層有鉑原子中心,硒原子在鉑的上方和下方。這種結構也稱為「1T」,屬於三角晶系。每層僅由弱鍵結合在一起,因此可以將片剝離為雙層或單層。[7]
塊狀的PtSe2是半金屬材料,單層是半導體材料。[7]塊狀材料的電導率為620,000 S/m。[8]
XPS光譜顯示了在Pt 4f處有72.3eV的峰,在Pt 5p3/2有55.19和54.39eV的峰[7];Se 3d3/2和3d5/2分別有55.19和54.39eV的峰。[6]
聲子振動由紅外活性A2u(Se在Pt面外振動)、Eu(層振動,Se相對於Pt)和拉曼活性A1g(Se頂部和底部原子沿相反方向205cm-1移動)、Eg(在平面Se原子相對於頂部和底部移動175cm−1)。在拉曼光譜中,當測量與入射光線垂直偏振的受激發射時,A1g被減弱。堆疊更多的層時,Eg模式發生紅移。(雙層材料為166cm−1,塊狀材料為155cm−1)。當厚度變化時,Alg排放僅略有變化。[7]
對於單層,帶隙為1.2eV(計算值),雙層的為0.21eV(計算值)。對於三層或更厚的物質,會失去一個帶隙並變為半金屬性質。[6]
PtSe2可以在特定氣體(如二氧化氮)存在下改變其電導性。在幾秒鐘內,NO2吸附在PtSe2材料的表面,降低了電阻。當氣體不存在時,大約一分鐘內會回到高電阻的狀態。[4]PtSe2的塞貝克係數為40 μV/K。[9]
雖然二硒化鉑是非磁性的,但是當存在高達10%的鉑空位並且其被置於5%的應變下時,它預計將變為鐵磁性。[10]
二硒化鉑的單層顯示螺旋旋轉紋理,對諸如此類的中心對稱材料來說,這一性質並不是我們想要的。這個性質可能是由於局部偶極誘導的拉什巴效應,這意味著PtSe2是潛在的自旋電子材料。[11]
化學反應
編輯目前已知的是水和氧在室溫下僅與二硒化鉑發生物理吸附,所對應的能量分別為−0.19 eV和−0.13 eV,遠低於室溫下發生反應所需的能量。[8]
參考文獻
編輯- ^ Guo, G Y; Liang, W Y. The electronic structures of platinum dichalcogenides: PtS2 , PtSe2 and PtTe2. Journal of Physics C: Solid State Physics. 1986-03-10, 19 (7): 995–1008. doi:10.1088/0022-3719/19/7/011.
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- ^ 3.0 3.1 Grønvold, Fredrik; Haakon, Haraldsen; Kjekshus, Arne. On the sulfides, selenides and tellurides of platinum (PDF). Acta Chemica Scandinavica. 1960, 14 (9) [2017-07-02]. (原始內容存檔 (PDF)於2018-07-22).
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