硫化鋅

化合物

硫化鋅化學式ZnS)是硫化物,為白色至黃色粉末或晶體,難溶於水,會因α粒子的照射而發光[來源請求],主要以閃鋅礦纖鋅礦的形式存在。[5]這兩種結構都為寬禁帶半導體材料,在光電子器件中有廣泛應用。閃鋅礦結構為立方晶系,在300K時的禁帶寬度為3.54eV;纖鋅礦結構為六方晶系,禁帶寬度為3.91eV。純的閃鋅礦型會在1020°C時轉變為纖鋅礦型,但雜質的存在會使溫度降低。

硫化鋅
識別
CAS號 1314-98-3  checkY
PubChem 14821
SMILES
 
  • [Zn+2].[S-2]
RTECS ZH5400000
性質
化學式 ZnS
莫耳質量 97.475 g·mol⁻¹
密度 4.090 g/cm3
熔點 不定:1973 K[1]、2103 K[2]熔化前升華[3]
沸點 2100 K[4]在熔點以下升華[3]
溶解性 難溶
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。

硫原子在閃鋅礦中為立方緊密堆積,在纖鋅礦中為六方緊密堆積;兩種情況下,鋅原子都占一半的四面體空隙。

製備

編輯

硫化鋅可通過向含Zn2+的溶液中通入硫化氫,並控制pH為3得到。

Zn2+ + H2S → ZnS↓ + 2 H+

單質化合也會產生硫化鋅。

Zn + S → ZnS

黃原酸鋅在氨性條件下的熱分解也能得到硫化鋅。[6]

化學性質

編輯

硫化鋅和鹵素反應,生成鹵化鋅和硫或鹵化硫。

 
含有不同濃度硫空位的硫化鋅粉末。[7]

用途

編輯

硫化鋅主要用作顏料和填料,硫化鋅和硫酸鋇的混合物俗稱鋅鋇白立德粉,是一種很常用的白色顏料,不過已被鈦白粉所大量取代。硫化鋅也可用作光學材料和螢光粉的發光成分。另外早期的夜視儀也有大量使用。

參見

編輯

參考資料

編輯
  1. ^ Zinc Sulfide
  2. ^ ZINC SULPHIDE 網際網路檔案館存檔,存檔日期2008-03-17. KORTH KRISTALLE GMBH '1830°C (sublimation)'
  3. ^ 3.0 3.1 常壓下ZnS在熔化前升華
  4. ^ Boiling Point 網際網路檔案館存檔,存檔日期2007-10-10. diracdelta.co.uk science and engineering encyclopedia
  5. ^ Wells A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition Oxford Science Publications ISBN 0-19-855370-6
  6. ^ 廉會良. 重金屬黃原酸鹽的熱分解機理研究[D]. 濟南大學, 2013. pp. 31
  7. ^ Wang, Gang; Huang, Baibiao; Li, Zhujie; Lou, Zaizhu; Wang, Zeyan; Dai, Ying; Whangbo, Myung-Hwan. Synthesis and characterization of ZnS with controlled amount of S vacancies for photocatalytic H2 production under visible light. Scientific Reports. 2015, 5: 8544. Bibcode:2015NatSR...5E8544W. PMC 4339798 . PMID 25712901. doi:10.1038/srep08544. 

外部連結

編輯