Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Нитрид цинка ( Zn , 3 Н 2 ) представляет собой неорганическое соединение из цинка и азота , как правило , полученный в (синих) серых кристаллах. Это полупроводник. В чистом виде он имеет структуру антибиксбиита .

Химические свойства [ править ]

Нитрид цинка может быть получен путем термического разложения zincamide (цинка диамина) [3] в анаэробной среде, при температурах, превышающих 200 ° C . Побочным продуктом реакции является аммиак . [4]

3Zn ( NH 2 ) 2 → Zn 3 N 2 + 4 NH 3

Он также может быть образован путем нагревания цинка до 600 ° C в токе аммиака; побочный продукт - газообразный водород . [3] [5]

3 Zn + 2 NH 3 → Zn 3 N 2 + 3 H 2

Разложение нитрида цинка на элементы при одинаковой температуре является конкурирующей реакцией. [6] При 700 ° C нитрид цинка разлагается. [1] Это также было сделано путем создания электрического разряда между цинковыми электродами в атмосфере азота. [6] [7] Тонкие пленки были получены путем химического осаждения из паровой фазы бис (бис (триметилсилил) амидо] цинка с газообразным аммиаком на диоксид кремния или оксид алюминия, покрытый ZnO, при температуре от 275 до 410 ° C. [8]

Кристаллическая структура анти - изоморфный с оксидом марганца (III) . ( биксбиит ). [2] [7] Теплота образования составляет c. 24 килокалории (100 кДж) на моль. [7] Это полупроводник с зарегистрированной шириной запрещенной зоны c. 3,2 эВ, [9] однако тонкая пленка нитрида цинка, полученная электролизом расплавленной солевой смеси, содержащей Li 3 N, с цинковым электродом, показала ширину запрещенной зоны 1,01 эВ. [10]

Нитрид цинка бурно реагирует с водой с образованием аммиака и оксида цинка . [3] [4]

Zn 3 N 2 + 3 H 2 O → 3 ZnO + 2 NH 3

Нитрид цинка реагирует с литием (производимым в электрохимической ячейке) путем введения. Начальная реакция является необратимым превращением в LiZn в матрице беты - Li 3 N . Затем эти продукты можно обратимо и электрохимически превратить в LiZnN и металлический Zn. [11] [12]

См. Также [ править ]

  • Нитрид
  • Нитрат цинка

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d Справочник CRC по химии и физике (96-е изд.), §4-100 Физические константы неорганических соединений
  2. ^ а б Партин, ДЕ; Уильямс, диджей; О'Киф, М. (1997). «Кристаллические структуры Mg 3 N 2 и Zn 3 N 2 ». Журнал химии твердого тела . 132 (1): 56–59. Bibcode : 1997JSSCh.132 ... 56P . DOI : 10,1006 / jssc.1997.7407 .
  3. ^ a b c Роско, HE ; Шорлеммер, К. (1907) [1878]. Трактат по химии: Том II, Металлы (4-е изд.). Лондон: Макмиллан . С. 650–651 . Проверено 1 ноября 2007 .
  4. ^ a b Bloxam, CL (1903). Химия, неорганическая и органическая (9-е изд.). Филадельфия: Сын П. Блэкистона и компания, стр. 380 . Проверено 31 октября 2007 .
  5. Перейти ↑ Lowry, MT (1922). Неорганическая химия . Макмиллан . п. 872 . Проверено 1 ноября 2007 .
  6. ^ a b Максстед, Е.Б. (1921), Аммиак и нитриды , стр. = 69–20
  7. ^ a b c Mellor, JW (1964), Комплексный трактат по неорганической и теоретической химии , 8, часть 1, стр. 160–161
  8. ^ Maile, E .; Фишер, Р.А. (октябрь 2005 г.), «MOCVD кубической фазы нитрида цинка, Zn3N2, с использованием Zn [N (SiMe3) 2] 2 и аммиака в качестве прекурсоров», Chemical Vapor Deposition , 11 (10): 409–414, doi : 10.1002 / cvde.200506383
  9. ^ Эбру, ST; Ramazan, E .; Хамиде, К. (2007), "Структурные и оптические свойства пленок нитрида цинка, полученных с помощью импульсного катодного вакуумно-дугового осаждения с фильтром" (PDF) , Китай. Phys. Lett. , 24 (12): 3477, Bibcode : 2007ChPhL..24.3477S , DOI : 10,1088 / 0256-307x / 24/12/051
  10. ^ Toyoura, Кадзуаки; Цудзимура, Хироюки; Гото, Такуя; Хачия, Кан; Хагивара, Рика; Ито, Ясухико (2005), "Оптические свойства нитрида цинка, образованного электрохимическим процессом расплавленных солей", Тонкие твердые пленки , 492 (1–2): 88–92, Bibcode : 2005TSF ... 492 ... 88T , doi : 10.1016 / j.tsf.2005.06.057
  11. ^ Amatucci, GG; Перейра, Н. (2004). «Нитридные и силицидные отрицательные электроды» . В Назри, Г.-А .; Пистойя, Г. (ред.). Литиевые батареи: наука и технологии . Kluwer Academic Publishers . п. 256. ISBN 978-1-4020-7628-2. Проверено 1 ноября 2007 .
  12. ^ Pereiraa, N .; Klein, LC; Amatuccia Г.Г. (2002), "электрохимии Zn3 N 2 и LiZnN - литиевой механизм реакции для нитрида металла Электроды", Журнал электрохимического общества , 149 (3): A262, DOI : 10,1149 / 1,1446079

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Futsuhara, M .; Йошиока, К .; Такай, О. (1998). «Структурные, электрические и оптические свойства тонких пленок нитрида цинка, полученных реактивным высокочастотным магнетронным распылением». Тонкие твердые пленки . 322 (1): 274–281. Bibcode : 1998TSF ... 322..274F . DOI : 10.1016 / S0040-6090 (97) 00910-3 .
  • Лютая, д.м.н .; Бакута, С.А. (1980). «Синтез нитридов элементов II группы». Порошковая металлургия и металлокерамика . 19 (2): 118–122. DOI : 10.1007 / BF00792038 .
  • Wu, P .; Тидже, Т. (2016). «Рост молекулярно-лучевой эпитаксии и оптические свойства монокристаллических пленок Zn3N2». Полупроводниковая наука и технология . 31 (10): 1–4. Bibcode : 2016SeScT..31jLT01W . DOI : 10.1088 / 0268-1242 / 31/10 / 10LT01 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Паспорт безопасности материала от GFS Chemicals