Sulfeto de estanho (II) - Tin(II) sulfide

Sulfeto de estanho (II)
Nomes
Nome IUPAC
Sulfeto de estanho (II)
Outros nomes
Monossulfeto de estanho
Herzenbergita
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
ECHA InfoCard 100.013.863 Edite isso no Wikidata
Número EC
UNII
  • InChI = 1S / S.Sn
  • S = [Sn]
Propriedades
SnS
Massa molar 150,775 g / mol
Aparência sólido marrom escuro
Densidade 5,22 g / cm 3
Ponto de fusão 882 ° C (1.620 ° F; 1.155 K)
Ponto de ebulição cerca de 1230 ˚C
Insolúvel
Estrutura
Tipo GeS (ortorrômbico), oP8
Pnma, No. 62
a  = 11,18 Å, b  = 3,98 Å, c  = 4,32 Å
assimétrico 3 vezes (octaédrico fortemente distorcido)
Perigos
Riscos principais Irritante
Compostos relacionados
Outros ânions
Óxido de estanho (II)
Seleneto de
estanho Telureto de estanho
Outros cátions
Monossulfeto de carbono Monossulfeto de
silício Monossulfeto de
germânio
Sulfeto de chumbo (II)
Compostos relacionados
Sulfeto de estanho (IV) Sulfeto de
tributilestanho
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
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Referências da Infobox

O sulfeto de estanho (II) é um composto químico de estanho e enxofre . A fórmula química é SnS. Sua ocorrência natural diz respeito à herzenbergita (α-SnS), um mineral raro. Em temperaturas elevadas acima de 905 K, o SnS sofre uma transição de fase de segunda ordem para β-SnS (grupo espacial: Cmcm, No. 63). nos últimos anos, tornou-se evidente que existe um novo polimorfo de SnS baseado no sistema de cristal cúbico, conhecido como π-SnS (grupo espacial: P2 1 3, No. 198).

Síntese

O sulfeto de estanho (II) pode ser preparado pela reação de estanho com enxofre, ou cloreto de estanho (II) com sulfeto de hidrogênio .

Sn + S → SnS
SnCl 2 + H 2 S → SnS + 2 HCl

Propriedades

O sulfeto de estanho (II) é um sólido marrom escuro ou preto, insolúvel em água, mas solúvel em ácido clorídrico concentrado . O sulfeto de estanho (II) é insolúvel em (NH 4 ) 2 S. Possui uma estrutura de camadas semelhante à do fósforo preto. Com relação ao fósforo preto, o sulfeto de estanho (II) pode ser esfoliado por ultrassom em líquidos para produzir folhas de SnS semicondutoras atomicamente finas que têm um gap óptico mais amplo (> 1,5 eV) em comparação ao cristal em massa.

Aplicações fotovoltaicas

O sulfeto de estanho (II) é um candidato potencial interessante para células solares de película fina de próxima geração . Atualmente, tanto o telureto de cádmio quanto o CIGS ( seleneto de cobre, índio e gálio ) são usados ​​como camadas absorventes do tipo p, mas são formulados a partir de constituintes tóxicos e escassos. O sulfeto de estanho (II), ao contrário, é formado a partir de elementos baratos e abundantes em terra e não é tóxico. Este material também tem um alto coeficiente de absorção óptica, condutividade do tipo p e um intervalo de banda direto de faixa média de 1,3-1,4 eV, propriedades eletrônicas necessárias para este tipo de camada absorvente. Com base em um cálculo de equilíbrio detalhado usando o gap de material, a eficiência de conversão de energia de uma célula solar que utiliza uma camada absorvente de sulfeto de estanho (II) pode ser tão alta quanto 32%, o que é comparável ao silício cristalino. Finalmente, o sulfeto de estanho (II) é estável em condições alcalinas e ácidas. Todas as características acima mencionadas sugerem o sulfeto de estanho (II) como um material interessante para ser usado como camada absorvente de células solares.

Atualmente, os filmes finos de sulfeto de estanho (II) para uso em células fotovoltaicas ainda estão em fase de pesquisa de desenvolvimento, com eficiências de conversão de energia atualmente inferiores a 5%. As barreiras para uso incluem uma tensão de circuito aberto baixa e uma incapacidade de realizar muitas das propriedades acima devido aos desafios na fabricação, mas o sulfeto de estanho (II) ainda permanece um material promissor se esses desafios técnicos forem superados.

Referências

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