硫化铋呈棕黄色粉末或晶体状,比重为7.39。它在685℃下分解,并不溶于水和乙酸乙酯,但能溶于硝酸和盐酸。
结构特性Bi₂S₃具有特殊的层状结构和层间弱键,这导致了其在溶剂热合成和水热合成过程中生长的各向异性。微小的薄片状晶体更容易在此条件下形成。由于反应物的晶体制备速度较成核速度快,在高粘度、高表面张力的溶剂(如蒸馏水或含乙二醇的混合液)中,Bi₂S₃倾向于生长为纳米级薄片结构。
此外,与溶剂二甲基亚砜(DMF)间的低表面张力和较低粘度促进了链内S-Bi键之间的化学作用。根据PBC理论,晶体沿最强键的方向生长最快,最终导致Bi₂S₃纳米棒的形成。
应用作为一种重要的半导体材料,硫化铋在热电、电子及光电子器件以及红外光谱学中具有潜在的应用价值。其室温带隙能为1.33eV,适合作光电转换器,并广泛应用于热电冷却工艺中。纳米级的硫化铋不仅能使紫外可见吸收波长与荧光发射波长蓝移,还能产生非线性光学响应,增强纳米粒子的氧化还原能力,并具备优异的光电催化性能。因此,在发光材料、非线性光学材料及光催化材料方面具有广泛的应用前景。
水中溶解度每100毫升水中在20℃时的溶解度为:1.561×10⁻²⁰克。