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硫化錳

鎖定
硫化錳(MnS)作為一種P型半導體,具有較大的帶寬(Eg=3.7ev),它具有三種不同的形態,分別為 α-MnS, β-MnS,γ-MnS。其中 α-MnS是綠色的,它是NaCl結構;β-MnS和 γ-MnS都是粉紅色的,它們分別為閃鋅礦結構和纖鋅礦結構,作為一種窗口或緩衝材料在太陽能電池的應用上有巨大的潛力。 [1] 
中文名
硫化錳 [2] 
外文名
Manganese sulfide [2] 
化學式
MnS [2] 
分子量
87 [2] 
CAS登錄號
18820-29-6 [2] 
EINECS登錄號
242-599-3 [2] 
熔    點
1620 ℃
水溶性
0.47 mg/100 mL(18℃)
密    度
3.99 至 4.04 g/cm³
外    觀
粉紅綠色或棕綠色粉末。長期放置成棕黑色。在濕空氣中易被氧化成硫酸鹽
閃    點
280 ℃
應    用
用於塗料和陶瓷工業
MDL
MFCD00014210
PubChem
24864971

硫化錳理化性質

溶解性:能溶於稀酸,幾乎不溶於水。 [3] 
比重:3.99 [4] 

硫化錳結構形態

結構式:MnS [5] 
MnS有α、β、γ三種形態。 [5] 
α型為綠色結晶,岩鹽型。a=0.5223nm,密度4.05g/cm3,熔點1620℃。 [5] 
β型為紅色粉末,閃鋅礦型,a=0.5611nm。 [5] 
γ型為淺紅色粉末,纖維鋅礦型,a=0.3984nm,c=0.6445nm。700℃時呈p-型半導性。 [5] 

硫化錳計算化學數據

1、疏水參數計算參考值(XlogP):無 [2] 
2、氫鍵供體數量:0 [2] 
3、氫鍵受體數量:1 [2] 
4、可旋轉化學鍵數量:0 [2] 
5、互變異構體數量:無 [2] 
6、拓撲分子極性表面積:32.1 [2] 
7、重原子數量:2 [2] 
8、表面電荷:0 [2] 
9、複雜度:2 [2] 
10、同位素原子數量:0 [2] 
11、確定原子立構中心數量:0 [2] 
12、不確定原子立構中心數量:0 [2] 
13、確定化學鍵立構中心數量:0 [2] 
14、不確定化學鍵立構中心數量:0 [2] 
15、共價鍵單元數量:1 [2] 

硫化錳製備方法

1、取錳與硫磺按等摩爾比混合,在真空下加入石英管中,密封,於800℃下加熱48-60h,冷卻,則得MnS。 [2] 
2、往錳和硫磺的等摩爾的混合物中加入少量碘,置入石英管中,封閉,在温度梯度為800-900℃的爐中加熱後,冷卻,可得產品。 [2] 
3、α型:將含有少量草酸鉀二氯化錳水溶液加熱沸騰,加入稍過量的氨水,再趁熱通入硫化氫,開始得到綠色與紅色的混合物,繼續加熱則變為暗綠色。為了除去共沉澱的硫磺,宜與新配製的(NH4)2S稀溶液共煮。反覆此操作後,過濾,依次用硫化氫水溶液、乙醇、乙醚洗滌,最後在真空中於120℃下乾燥。 [2] 
β型:取50g乙酸錳Mn(CH3COO)2·4H2O溶於300mL水中,冷卻後,通入硫化氫,生成的硫化錳大部分成為紅棕色沉澱沉在器底,一部分在玻璃器壁上形成美麗的紅色殼,儲於器底的沉澱用硫化氫水溶液傾析洗滌,最後用乙醇、乙醚洗滌,於80℃進行真空乾燥。 [2] 
γ型:預先取20g二氯化錳MnCl2·4H2O煮沸,再溶解於500mL經長時間通入高純氮的水中,加入適量氯化銨,加熱至沸騰,邊通入硫化氫,邊加入稍過量的濃氨水,使氫氧化錳沉澱出來。繼續通入硫化氫時,因沉澱表面由橙黃色變成硃紅色而分離出硫化錳,故宜使沉澱變為肉紅色為止。再用硫化氫水溶液傾析洗滌兩次,再繼續通入硫化氫,加10%氨水加熱煮沸兩日。接着用硫化氫水溶液傾析洗滌數次,在儘量避免接觸空氣的條件下,在氮氣流中過濾,用乙醇乙醚洗滌後,於80℃下真空乾燥。當有硫磺同時沉澱時,可在氮氣流中與二硫化碳共同煮沸以除去。 [2] 

硫化錳應用領域

1、用於塗料、陶瓷工業。 [2] 
2、納米MnS作為一種很重要的磁性半導體,在短波長光電子器件中有着潛在的應用價值。 [1] 

硫化錳安全信息

硫化錳環境危害

通常對水體是稍微有害的,不要將未稀釋或大量產品接觸地下水,水道或污水系統,未經政府許可勿將材料排入周圍環境。 [2] 

硫化錳注意事項

危害性:有毒,粉塵對呼吸道有刺激性。 [4] 
危險性:可燃物,燃燒後產生的氣體煙霧含有錳和硫氧化物辛辣刺激味。 [4] 
消防滅火:水、二氧化碳、乾粉、 砂土。 [4] 

硫化錳儲存運輸

常温密閉避光,通風乾燥。 [2] 
參考資料
  • 1.    一種團簇花朵狀γ-MnS微晶的製備方法  .萬方數據知識平台[引用日期2020-06-21]
  • 2.    硫化錳  .物競數據庫[引用日期2017-10-26]
  • 3.    《簡明化學試劑手冊》編寫組.簡明化學試劑手冊:上海科學技術出版社,1991.01:441
  • 4.    硫化錳  .Chemical Book[引用日期2017-10-26]
  • 5.    日本化學會,曹惠民等譯.無機化合物合成手冊 第1卷:化學工業出版社,1983.10:428