一些硫化物的物理化学性质

一些硫化物的物理化学性质,第1张

三硫化二锑

分子式:Sb2S3,分子量:339.68,纯三硫化二锑为黄红色无定形粉末,相对密度4.12,熔点550℃,不溶于水和醋酸,溶于浓盐酸、醇、硫化铵和硫化钾溶液。烟花爆竹行业所用硫化锑为辉锑矿矿石粉加工而成,为黑色或灰黑色粉末,有金属光泽,不溶于水,具强还原性。

二硫化钼

辉钼矿的主要成分。黑色固体粉末,有金属光泽。化学式MoS2,熔点1185℃,密度4.80克/厘米3(14℃),莫氏硬度1.0~1.5。1370℃开始分解,1600℃分解为金属钼和硫。315℃在空气中加热时开始被氧化,温度升高,氧化反应加快。二硫化钼不溶于水,只溶于王水和煮沸的浓硫酸。二硫化钼的制法有:①将钼和硫直接化合。②三氧化钼与硫化氢气体作用。③将三氧化钼、硫、碳酸钾的混合物一起熔融。二硫化钼是重要的固体润滑剂,特别适用于高温高压下。它还有抗磁性,可用作线性光电导体和显示P型或N型导电性能的半导体,具有整流和换能的作用。二硫化钼还可用作复杂烃类脱氢的催化剂。

它也被被誉为“高级固体润滑油王”。二硫化钼是由天然钼精矿粉经化学提纯后改变分子结构而制成的固体粉剂。本品色黑稍带银灰色,有金属光泽,触之有滑腻感,溶于水。产品具有分散性好,不粘结的优点,可添加在各种油脂里,形成绝不粘结的胶体状态,能增加油脂的润滑性和极压性。也适用于高温、高压、高转速高负荷的机械工作状态,延长设备寿命。二硫化钼用于摩擦材料主要功能是低温时减摩,高温时增摩,烧失量小,在摩擦材料中易挥发减摩:由超音速气流粉碎加工而成的二硫化钼粒度达到325-2500目,微颗粒硬度1-1.5,摩擦系数0.05-0.1,所以它用于摩擦材料中可起到减摩作用;增摩:二硫化钼不导电,存在二硫化钼、三硫化钼和三氧化钼的共聚物。当摩擦材料因摩擦而温度急剧升高时, 共聚物中的三氧化钼颗粒随着升温而膨胀,起到了增摩作用;防氧化:二硫化钼是经过化学提纯综合反应而得,其PH值为7-8,略显碱性。它覆盖在摩擦材料的表面,能保护其他材料,防止它们被氧化,尤其是使其他材料不易脱落,贴附力增强;细度:325目-2500目SIO2:0PH值:7-8密度:4.8-5.0g/cm3硬度:1-1.5烧失量:18-22%摩擦系数:0.05-0.09。

硫化亚铁

硫化亚铁为黑褐色六方晶体,难溶于水。可由硫和铁在高真空石英封管内共熔而得,这样制得的硫化亚铁作为化学试剂成本较高,而化学纯试剂硫化亚铁含杂质较多。

化学试剂的贮存纵然密封也要和空气接触,在空气中有微量水分存在下,硫化亚铁逐渐氧化成四氧化三铁和硫,化学方程式如下:12FeS+8O2水12S+4Fe3O4。用硫化亚铁与稀盐酸或稀硫酸反应制硫化氢气体时,由于是在启普发生器或其简易装置中制备,硫化亚铁固体表面的氧化层中的硫不与稀盐酸、稀硫酸反应,阻碍了硫化亚铁与酸液中的氢离子接触(即硫化亚铁虽然难溶,但毕竟能溶解一点点,溶解的部分完全电离出亚铁离子与硫的阴离子。)此时溶液中几乎无硫阴离子,与氢离子结合生成弱电解质硫化氢就很少。另一方面在常温下四氧化三铁与稀盐酸、稀硫酸反应比较慢,溶解四氧化三铁还会消耗较多的氢离子,使氢离子浓度下降,发生反应的化学方程式Fe(FeO2)2+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O。

反应速率慢而又不能加热因此不能制取硫化氢气体,必须对硫化亚铁固体进行预处理以除去表面的氧化层。

对硫化亚铁表面的氧化层溶解可用1∶1的盐酸加热以溶解表面的四氧化三铁成可溶的铁盐、亚铁盐后,附着在硫化亚铁表面的硫附着力减弱,随着溶液沸腾时因固体的跳动,硫会脱离硫化亚铁表面。然后将硫化亚铁固体取出、冲洗,就可得到较纯的呈凸凹状的硫化亚铁固体。

对已除去氧化层的硫化亚铁放置时间不能太长,以实验前一天处理氧化层后备用。贮存方法:不能放在试剂瓶中,因为它极易氧化;而可以用聚乙烯塑料薄膜包裹紧,为防薄膜破损可再加一层薄膜包裹,以防其与空气接触而氧化。

在制备硫化氢气体时,为了符合演示实验要求,可用温热的稀硫酸与硫化亚铁固体在启普发生器的简易装置中进行反应(用盐酸制备硫化氢时会使硫化氢中混有氯化氢气体),这样收集的硫化氢气体用来做其性质实验,如水溶液的酸性、与硫酸铜溶液的反应、点燃硫化氢等实验时现象才明显。

硫化铜

分子量: 95.61

熔点: 220℃

性状:黑褐色无定形粉末或粒状物。溶于稀硝酸,热浓盐酸、硫酸和氰化钠溶液,微溶于硫化铵溶液,不溶于水和硫化钠溶液。在潮湿空气中能被氧化而成胶态。导电性能优于硫化亚铜。加热至220℃分解成硫化亚铜。

8月5日在中国合肥微尺度物质科学国家实验室里,看到了科学家们用化学溶液方法合成出的硫化铜14面体微晶,它的成功发现,标志着我国特种微结构晶体构筑研究取得重要进展,其潜在应用前景在于可用作较大结构的构筑单元或用作在微尺度上包覆其他材料的载体。

硫化铜14面体微晶是中国科大俞书宏教授领导的课题组合成产生的。俞书宏教授和他的合作者们将硝酸铜和元素硫的乙二醇溶液在140°C的反应釜中进行长达一天的反应,然后通过离心收集所生成的黑色固体,用扫描电镜观察发现了这一特种微结构材料。

硫化锡

【密度】4.5

【性状】

黄色六角片状体。

【溶解情况】

溶于王水和热碱溶液,不溶于水、盐酸和硝酸。

【用途】

供仿造镀金和制颜料等用。

【制备或来源】

可由硫化物作用于氯化锡溶液而制得。

【其他】

在600℃分解。

硫化锰

纳米MnS作为一种很重要的磁性半导体,在短波长光电子器件中有着潜在的应用价值。

本文旨在探索水热与溶剂热法合成形貌规整的纳米MnS。根据实验前设计好的合成路线,利用水热/溶剂热法制备纳米MnS,采用X射线衍射仪对合成后的纳米MnS进行晶型分析、用SEM对产物进行形貌分析,并简单的对水热与溶剂热条件下的形成机理进行初步探索。

实验中考察了在水热/溶剂热合成过程中硫源的选择、溶剂的选择及反应温度等实验参数对所得MnS的晶型、形貌的影响。由测试结果可知,同样温度下,选用硫脲作为硫源,产物趋向生成稳定的α相,而硫代硫酸钠作为硫源制备的产物中同时有α相和亚稳γ相,且硫脲作为硫源制备的棱锥产物形貌要好与硫代硫酸钠作为硫源制备的棱锥产物;水作溶剂生成的产物为棱锥,而乙二醇作溶剂制备产物的形貌为棒状或者棒状组成的花,且乙二醇作溶剂有利于合成亚稳相β、γ-MnS,而水作溶剂生成α- MnS;温度的提高,不仅使产物生长的更好,且使产物由β、γ-MnS向着α-MnS转变。

这些可以吗

1、粉末X射线衍射法,除了用于对固体样品进行物相分析外,还可用来测定晶体 结构的晶胞参数、点阵型式及简单结构的原子坐标。X射线衍射分析用于物相分析 的原理是:由各衍射峰的角度位置所确定的晶面间距d以及它们的相对强度Ilh是物 质的固有特征。

而每种物质都有特定的晶胞尺寸和晶体结构,这些又都与衍射强 度和衍射角有着对应关系,因此,可以根据衍射数据来鉴别晶体结构。此外,依据XRD衍射图,利用Schercr公式:,K,, (2), Lcos,式中p为衍射峰的半高宽所对应的弧度值K为形态常数,可取0.94或0.89。

为X 射线波长,当使用铜靶时,又1.54187 AL为粒度大小或一致衍射晶畴大小e为 布拉格衍射角。用衍射峰的半高宽FWHM和位置(2a)可以计算纳米粒子的粒径。

2、热分析表征。热分析技术应用于固体催化剂方面的研究,主要是利用热分析跟踪氧化物制 备过程中的重量变化、热变化和状态变化。

采用的热分析技术是在氧化物分析中常用的示差扫描热法和热重法,简称为DSC-TG法。采用STA-449C型综合热分析仪(德,10国耐驰)进行热分析,N2保护器。升温速率为10 C.min 。

3、扫描隧道显微镜法。扫描隧道显微镜有原子量级的高分辨率,其平行和垂直于表面方向的分辨率 分别为0.1 nm和0.01nm,即能够分辨出单个原子,因此可直接观察晶体表面的近原子像其次是能得到表面的三维图像,可用于测量具有周期性或不具备周期性的 表面结构。

通过探针可以操纵和移动单个分子或原子,按照人们的意愿排布分子 和原子,以及实现对表面进行纳米尺度的微加工。

4、透射电子显微镜法。透射电镜可用于观测微粒的尺寸、形态、粒径大小、分布状况、粒径分布范 围等,并用统计平均方法计算粒径,一般的电镜观察的是产物粒子的颗粒度而不 是晶粒度。高分辨电子显微镜(HRTEM)可直接观察微晶结构,尤其是为界面原 子结构分析提供了有效手段。

它可以观察到微小颗粒的固体外观,根据晶体形貌 和相应的衍射花样、高分辨像可以研究晶体的生长方向。测试样品的制备同SEM 样品。本研究采用 JEM-3010E高分辨透射电子显微镜(日本理学)分析晶体结构, 加速电压为200 kV 。

5、X射线能量弥散谱仪法。每一种元素都有它自己的特征X射线,根据特征X射线的波长和强度就能得出定性和定量的分析结果,这是用X射线做成分分析的理论依据。

EDS分析的元 素范围Be4-U9a,一般的测量限度是0.01%,最小的分析区域在5~50A,分析时间几分钟即可。X射线能谱仪是一种微区微量分析仪。

扩展资料:

世界上能作为光催化材料的有很多,包括二氧化钛、氧化锌、氧化锡、二氧化锆、硫化镉等多种氧化物硫化物半导体,其中二氧化钛因其氧化能力强,化学性质稳定无毒,成为世界上最当红的纳米光触媒材料。

在早期,也曾经较多使用硫化镉(CdS)和氧化锌(ZnO)作为光触媒材料,但是由于这两者的化学性质不稳定,会在光催化的同时发生光溶解,溶出有害的金属离子具有一定的生物毒性,故发达国家目前已经很少将它们用作为民用光催化材料,部分工业光催化领域还在使用 [1]  。

性能:由CeO2(70%-90%) ZrO2(30%-10%)组成,形成ZrO2稳定CeO2的均匀复合物,外观呈浅黄色,具有纳米层状结构,在 1000℃ 经4小时老化后,比表面仍较大(>15M# G),因此高温下也能保持较高的活性。

用途:适用于高温催化材料,如汽车尾气催化剂。

参考资料:百度百科-光催化材料

参考资料:CNKI学问-基于二氧化钛空心复合材料的制备及其光催化性能


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