二硫化锡 | 1315-01-1

• 物质功能分类: 无机化工 - 无机盐 - 金属硫化物及硫酸盐
• 分子结构分类: 无机化合物 - 混合金属/非金属化合物 - 后过渡金属有机物
• 中文名称: 二硫化锡
• 中文别名: 二硫酸化锡；锡(IV硫化物
• 英文名称: tindisulfide
• 英文别名: Tin sulfide (SnS2)；bis(sulfanylidene)tin
• CAS: 1315-01-1
• 化学式: S₂Sn
• 分子量: 182.842
• InChiKey: ALRFTTOJSPMYSY-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  decomposes at 600℃ [HAW93]
• 沸点：
  600°C
• 密度：
  4,5 g/cm3
• 溶解度：
  不溶于水；溶于碱性溶液、王水

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  0.92
• 重原子数：
  3
• 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：
  64.2
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  2

安全信息

• 危险品标志：
  T
• 安全说明：
  S26
• 危险类别码：
  R20/21/22
• 包装等级：
  III
• 危险类别：
  6.1
• 危险性防范说明：
  P260,P280,P301+P312,P302+P352,P305+P351+P338,P314
• 危险品运输编号：
  3288
• 危险性描述：
  H301+H311+H331,H315,H319

制备方法与用途

背景

二硫化锡是一种n型半导体材料，具有层状六方CdI₂晶体结构，宽带能隙约为2.35eV。由于其较宽的带隙，它拥有良好的光学和电学特性，可用作全息记录及电转换系统材料、太阳能电池材料和锂电子电池的阳极材料等。二硫化锡具有与硅相近的禁带宽度，安全环保且吸收系数高，因此非常适合作为太阳能电池的吸收层，并已成为国内外专家的研究热点。此外，它也可用于仿造镀金和制颜料等用途。

简介

二硫化锡是一种金黄色晶体或黄色无定形固体。工业上通常通过两种方法之一来制备：干法是将锡屑（或锡汞齐）与硫华、氯化铵共热得到金黄色片状结晶；湿法则是在适当酸度的锡(Ⅳ)盐溶液中通入硫化氢，生成黄色无定形沉淀。这两种产物均不溶于水，但可溶解于王水、碱金属硫化物（生成硫代锡酸盐）、强碱（生成硫代锡酸盐及六羟锡酸盐）等溶液。湿法产物能溶于温热的中浓度盐酸，而干法产物则不然。

化学反应

二硫化锡可溶于碱金属硫化物溶液，产生硫代锡酸盐。具体反应如下：

• SnS₂ + Na₂S → Na₂[SnS₃]
• SnS₂ + 2 Na₂S → Na₄[SnS₄]

此外，它也可溶于硫化铵溶液：

• SnS₂ + (NH₄)₂S → (NH₄)₂[SnS₃]

应用

二硫化锡是一种光电性能优异的二维范德华半导体材料。这种材料无毒、环境友好且易于制备，主要用于实验室研发和实验中，并在市场上非常活跃。

应用示例

二硫化锡可用于制备以下几种纳米复合物或材料：

• 用于制备燃料电池用氢的二硫酸化锡催化剂
• 四氧化三钴-二硫酸化锡纳米复合物
• 二硫酸化锡纳米片复合材料
• 氮化碳/二硫酸化锡量子点复合光催化剂，涉及光催化应用

制备

制备二硫化锡的方法包括向四氯化锡的酸溶液中通入硫化氢即可生成亮黄色的二硫化锡沉淀。此外，通过将硫化物作用于氯化锡溶液也能得到此产物。

反应信息

• 作为产物：
  描述：

  tin 、 sulfur 反应 24.0h， 生成 二硫化锡
  参考文献：
  名称：

  SnS 2在高压下的原子和电子结构转变：联合单晶X射线衍射和DFT研究†

  摘要：

  层状半导体SnS 2引起了对插层和光电应用的极大兴趣。尽管在金属二卤化物领域中进行了大量研究，但该化合物的结构与性质之间的关系仍不清楚。在这里，我们对压力范围为0 < p <20 GPa的SnS 2进行单晶X射线衍射和DFT计算相结合的深入研究。晶胞的各向异性压缩显然与S–Sn–S夹心层之间的范德华相互作用有关，因为压缩主要影响层间距离。这种压缩行为与其他众所周知的层状化合物（石墨和氮化硼）的压缩一致，但与其他MS的压缩有显着差异这是2种化合物，清楚地表明SnS 2在金属二卤化金属领域中表现出独特而有趣的情况。压缩导致S⋯S层间相互作用的显着增加，进而导致电子结构发生变化，这通过DFT带结构计算得到证明。所计算的带隙变窄由单晶的显着，可逆的颜色变化支持。在20 GPa时，带隙的大小已从2.15降低至0.88 eV，并且预测在33 GPa时会发生带隙闭合。

  DOI：

  10.1039/c5dt04532k