gadolinium(III) sulfide | 12134-77-9

• 分子结构分类: 无机化合物 - 混合金属/非金属化合物 - 镧系有机物
• 英文名称: gadolinium(III) sulfide
• 英文别名: gadolinium sesquisulfide；gadolinium sulfide；gadolinium;sulfane
• CAS: 12134-77-9
• 化学式: Gd₂S₃
• 分子量: 410.698
• InChiKey: ACNLBYBTTOZAPD-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 密度：
  6.1
• 稳定性/保质期：
  具有吸湿性。在水中和酸中都会缓慢分解，因此不能采用潮湿的方法制备。

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  0.34
• 重原子数：
  5
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  3
• 氢给体数：
  3
• 氢受体数：
  3

ADMET

毒理性

• 副作用

纤维原性 - 引发组织损伤和纤维化（疤痕形成）。

Fibrogenic - Inducing tissue injury and fibrosis (scarring).

来源:Haz-Map, Information on Hazardous Chemicals and Occupational Diseases

安全信息

• 储存条件：
  室温

制备方法与用途

合成制备方法

可以利用GdI₃作为助熔剂，通过元素直接化合来制备单晶Gd₂S₃。

将等原子比例的金属钆、硫和碘混合后放入直径为10毫米的一端封闭石英管中。接着，对石英管进行抽真空处理并密封成长度约20厘米的安瓿。然后，将这只安瓿置于两温区炉内。初始阶段，所有反应物都放置在热端；随后将热区温度升至400℃，同时保持冷区温度为100℃。碘和硫会向冷区迁移，并在其蒸气与钆反应后生成GdSI。然而，在维持1100～1200℃的高温下持续20小时之后，该化合物会在较高温度下分解，而Gd₂S₃晶体则在含有GdI₃熔体中形成。

使用乙醇或乙醇/水混合溶剂洗涤后，可以得到长度为几毫米的红色棒状单晶。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  gadolinium(III) sulfide 生成
  参考文献：
  名称：

  铁磁 Gd3−xS4 居里温度附近的电学性质

  摘要：

  摘要 非化学计量的 Gd 3− x S 4 (0 x 1 3 ) 表现出金属行为，是通过在真空下在不同温度下加热绝缘 Gd2S3 获得的。在 4.2 K 至 300 K 范围内研究了所得样品的电学和磁学性质。在电阻率与温度的曲线中观察到电阻率的最大值。出现最大值时的温度 TP 非常接近样品的居里温度 TC。TP 处电阻率的增加 Δϱ 与 ϱP exp (E k BTP ) 成正比，其中 ϱP 是通过从 ϱ vs. T 曲线中的线性部分外推到 TP 获得的电阻率。使用获得的关系，为该系统提出了基于磁极化子形成的模型。

  DOI：

  10.1016/0025-5408(80)90225-1
• 作为产物：
  描述：

  gadolinium(III) oxide 在 硫化氢 作用下， 生成 gadolinium(III) sulfide
  参考文献：
  名称：

  Gmelin Handbuch der Anorganischen Chemie, Gmelin Handbook: Sc: MVol.C1, 2.2.11.5.4, page 167 - 168

  摘要：

  DOI：

文献信息

• Electrical and magnetic properties of rare-earth sulfides, (Sm1−xGdx)3S4
  作者：M. Sato、G. Adachi、K. Niki、J. Shiokawa

  DOI：10.1016/0025-5408(81)90139-2

  日期：1981.8

  Electrical and magnetic properties of mixed-valence rare-earth sulfides, (Sm1−xGdx)3S4, were investigated. The valence transition from trivalent to divalent samarium ions takes place gradually with increasing gadolinium concentration. In the range between x=0.80 and x=0.85, a drastic change from semiconducting to metallic conduction was observed. This phenomenon is explained by the valence change of

  研究了混合价稀土硫化物 (Sm1-xGdx)3S4 的电学和磁学性质。随着钆浓度的增加，从三价钐离子到二价钐离子的价态转变逐渐发生。在 x=0.80 和 x=0.85 之间的范围内，观察到从半导体传导到金属传导的剧烈变化。这种现象可以用固溶体中钐离子的价态变化来解释。半导体硫化物中的传导机制是Sm2+和Sm3+位点之间的电子跳跃，金属硫化物中的传导机制是通过传导电子的带传导。金属样品的电阻率与温度曲线的最大值出现在其居里温度附近。发现这种行为是由磁极化子的形成引起的。
• Synthesis and Structures of the Quaternary Chalcogenides of the Type KLnMQ4 (Ln = La, Nd, Gd, Y; M = Si, Ge; Q = S, Se)
  作者：Ping Wu、James A. Ibers

  DOI：10.1006/jssc.1993.1357

  日期：1993.12

  Some new quaternary compounds of the type KLnMQ4 (Ln = La, Nd, Gd, Y; M = Si, Ge; Q = S, Se) have been synthesized by the reaction of K2S5 or K2Se5 with lanthanide sulfides or selenides and elemental Ge or Si at 1000°C. The crystal structures of two of these compounds have been determined by X-ray diffraction techniques and are isostructural. Crystal data: KLaGeS4—space group P21, M = 378.84, Z = 2

  通过K 2 S 5或K 2 Se 5与K 2的反应，合成了一些新的K LnMQ 4型四元化合物（Ln = La，Nd，Gd，Y；M = Si，Ge；Q = S，Se）。镧系元素硫化物或硒化物，以及1000℃下的元素Ge或Si。这些化合物中的两种的晶体结构已经通过X射线衍射技术确定，并且是同构的。晶体数据：KLaGeS 4-空间群P 2 1，M = 378.84，Z = 2，a = 6.653（1），b = 6.679（2），Ç = 8.643（2），β= 107.57（1）°（Ť = 115 K），V = 366.1（1）埃3，d X = 3.436，λ（MoKα 1）= 0.7093埃，μ=113.9厘米- 1，对于2613个观测值和66个变量，R w（F 2）= 0.060，对于2534个观测值具有R 2（F 2 o >2σ（F 2 o）的R（F） = 0.022 ; KLaGeSe 4-空间群P
• Electrical conductivity of Th3P4-type EnLn2S4
  作者：Mineo Sato、Gin-Ya Adachi、Jiro Shiokawa

  DOI：10.1016/0022-4596(80)90096-1

  日期：1980.3

  LaGd) compounds have been made as functions of temperature and sulfur vapor pressure. These compounds are all p-type semiconductors, and their conductivities at room temperature have almost the same values for the specimens from EuLa2S4 to EuNd2S4 but increase on going from EnNd2S4 to EuGd2S4. In addition, the conductivity of EuGd2S4 is sensitive to sulfur vapor pressure and obeys the relationship . The

  根据温度和硫蒸气压，对Th 3 P 4型Eu Ln 2 S 4（Ln =LaGd）化合物的电导率进行了测量。这些化合物的所有p型半导体，并在室温下其导电率具有几乎从EULA试样相同的值2小号4至EuNd 2小号4但增加从EnNd要去2小号4至EuGd 2小号4。另外，EuGd 2 S 4的电导率对硫蒸气压力敏感并服从两者之间的关系。讨论了这些化合物中电传输的机理。
• Magnetic properties of ternary silver sulfides AgLnS2 (Ln = rare earths)
  作者：Kazunori Nakao、Makoto Wakeshima、Yukio Hinatsu

  DOI：10.1016/j.jssc.2019.121012

  日期：2019.12

  Crystal structures and magnetic properties of ternary silver sulfides AgLnS2 (Ln = Sm, Gd–Yb) were investigated. All these compounds crystallize in the monoclinic cation-ordered NaCl-type structure (space group: P21). Their magnetic susceptibilities obey the Curie-Weiss law at high temperatures. The effective magnetic moment of the rare earth ion reveals that the rare earth ions are in the trivalent

  研究了三元硫化银Ag Ln S 2（Ln  = Sm，Gd–Yb）的晶体结构和磁性。所有这些化合物均以单斜阳离子序的NaCl型结构（空间群：P 2 1）结晶。它们的磁化率在高温下服从居里-魏斯定律。稀土离子的有效磁矩表明稀土离子处于三价态。负的魏斯温度表明这些化合物在低温下存在反铁磁相互作用。其中，AgGdS 2，AgDyS 2，AgHoS 2和AgYbS 2 分别在5.4、2.0、3.1和6.5 K处显示出反铁磁跃迁。
• One-Dimensional Quaternary and Penternary Alkali Rare Earth Thiophosphates Obtained via Alkali Halide Flux Crystal Growth
  作者：Mohammad Usman、Mark D. Smith、Vladislav V. Klepov、Hans-Conrad zur Loye

  DOI：10.1021/acs.cgd.9b00637

  日期：2019.10.2

  Cs2KLn(PS4)2, Rb3-xNaxLn(PS4)2 (Ln = La, Nd) and Rb2NaNd(PS4)2, b-axis in Cs3La(PS4)2 and Rb3Gd(PS4)2, and c-axis in Cs5NaLn2(PS4)4 (Ln = Gd, Tb). Cs2KLn(PS4)2, Rb3-xNaxLn(PS4)2 (Ln = La, Nd), Rb2NaNd(PS4)2, Rb3Gd(PS4)2, and Cs3La(PS4)2 feature two crystallographically unique thiophosphate tetrahedra that face- and edge-share with the LnSx polyhedra forming infinite one-dimensional zigzag-like chains. This

  包含硫代磷酸盐，Cs 2 KLn（PS 4）2，Rb 3- x Na x Ln（PS 4）2（Ln = La，Nd），Rb 2 NaNd（PS 4）2的9种新的季铵和季铵稀土的单晶，Cs 3 La（PS 4）2，Rb 3 Gd（PS 4）2和Cs 5 NaLn 2（PS 4）4（Ln = Gd，Tb）在碱金属卤化物的共晶通量中生长。所有标题化合物的结构均通过单晶X射线衍射表征，并发现其以伪一维结构类型结晶，这与在其他空间基团（包括单斜晶P 2 1）中发现的其他已知碱金属稀土硫代磷酸盐相似。/ c，P 2 1 / m，P 2 1和正交晶体Ccca。报告的化合物的晶体结构的特征是形成复杂的一维[（Ln（PS 4）2）3– ]和[（Ln2（PS 4）4）6- ]阴离子链沿晶体运行一个在铯-轴2 KLN（PS 4）2，RB 3- X的Na X LN（PS 4）2（Ln为镧，钕）和Rb 2 NaNd（PS