合成制备方法如下:
制法 如图所示,传输反应用的石英安瓿
合成和传输反应均在一支石英安瓿管中进行(见图)。该管内径约为2.0厘米,长度为10~15厘米。将3.57克海绵铪与1.34克再升华硫放入管子中,并加入相当于5毫克/毫升管子容积的碘传输剂。反应物被放置在石英管A区中,碘安瓿则塞入B区中。接着,将这支石英管抽空、脱气,并在D处熔封。为了打开碘安瓿,需将其夹持成水平位置,用尖细的煤气-氧火焰集中在一点上对B区加热,直到碘安瓿在受热点上熔化并释放碘。然后让碘升华至A区,在C处将石英管熔封。
随后,将传输安瓿放入一座水平式两温区炉中,在炉内可保持两端不同温度。由于铪与硫的反应为高度放热过程,因此需缓慢加热以免发生爆炸。将安瓿插入冷炉后(切勿插进热炉),在5小时内逐渐升温至传输温度:反应物端900℃和生长端800℃。
当反应物区达到900℃后,在6小时内于生长区可观察到晶体形成。保持900~800℃的温差梯度至少70小时或直至不再有传输作用为止,然后将安瓿冷却并破裂打开。使用四氯化碳(CCl₄)和二硫化碳(CS₂)连续洗涤HfS₂晶体,以去除表面的碘和硫。