СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ДИСУЛЬФИДА РЕНИЯ(IV)
Аннотация
Синтез и исследование халькогенидов переходных элементов в низких степенях окисления открывают широкие перспективы для развития фундаментальных проблем физики конденсированного состояния и создания новых функциональных материалов электронной техники. Особый интерес представляют дихалькогениды переходных металлов состава МХ2, где М - Mo, W, Re; Х - S, Se, Te, которые находят применение в устройствах оптоэлектроники, радиофотоники, в лазерной физике, технике связи и т.д. В настоящей работе выполнен анализ литературных данных по синтезу и исследованию сульфидов переходных элементов вышеуказанного состава. Предложен и реализован способ прямого высокотемпературного синтеза ReS2 из исходных элементов. Полученное соединение идентифицировано методами рентгенофазового анализа, рентгенофотоэлектронной и ИК-спектроскопии. Показано, что оно кристаллизуется в структурном типе CdI2, и рений присутствует в синтезированном дисульфиде в степени окисления +4. На основании анализа ИК-спектров в длинноволновой области сделан вывод, что структура дисульфида рения характеризуется уменьшением угла при мостиковом атоме рения по сравнению с дисульфидом молибдена. Это приводит к деформации и сжатию слоев, формирующих кристаллическую структуру.
Ключевые слова
рений,
молибден,
дисульфиды,
рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия,
инфракрасная спектроскопия
Об авторах
А. М. Ионов
Институт физики твердого тела Российской академии наук
Россия
Россия
доктор физико-математических наук, профессор
Россия, 142432, Московская область, Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, д. 2
М. Р. Кобрин
Московский технологический университет
Россия
Россия
аспирант кафедры химии и технологии редких и рассеянных элементов, наноразмерных и композиционных материалов имени К.А. Большакова И
Россия, 119571, г. Москва, просп. Вернадского, д. 86
Р. Н. Можчиль
Институт физики твердого тела Российской академии наук
Россия
Россия
аспирант
Россия, 142432, Московская область, Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, д. 2
А. С. Сигов
Московский технологический университет
Россия
Россия
доктор физико-математических наук, профессор, академик РАН, президент
Россия, 119454, Москва, просп. Вернадского, д. 78
Ю. В. Сыров
Московский технологический университет
Россия
Россия
кандидат физико-математических наук, доцент кафедры материаловедения и технологии функциональных материалов и структур
119435, г. Москва, ул. Малая Пироговская, д. 1
В. В. Фомичев
Московский технологический университет
Россия
Россия
доктор химических наук, профессор кафедры химии и технологии редких и рассеянных элементов, наноразмерных и композиционных материалов имени К.А. Большакова
Россия, 119571, Москва, просп. Вернадского, д. 86
Список литературы
1. Goswamig. A, Nikam P.S. A study of vacuumdeposited films of CrTe and CrSe on single crystals // Thin Solid Films. 1972. V. 11. P. 353-364.
2. White J.G., Dismukes J.P. Rare earth sesquiselenides and sesquitellurides with the Sc2S3 structure // Inorg. Chem. 1965. V. 4. № 7. P. 970-973.
3. Franzen H.F., Smeggi J., Conard B.R. The group IV di-transition metal sulfides and selenides // Mat. Res. Bull. 1967. V. 2. № 12. P. 1087-1092.
4. Tsubakava I. One the magnetic properties of vanadium sulfide and selenide // J. Phys. Soc. 1959. V. 14. № 2. P. 196-198.
5. Szuszkiewicz W., Dynowska E.,Witkowska B. Spin-wave measurements on hexagonal MnTe of NiAstype structure by inelastic neutron scattering // Phys. Rev. B. 2006. V. 73. P. 1-7.
6. Narayan P.B.V., Finnore D.K. Superconducrivity in the niobium and scandium monosulfide systems at pressure up to 20 kbar // J. Less-Common Metals. 1978. V. 61. P. 231-235.
7. Sathe D.J., Chate P.A., Sargar S.B., Kite S.V., Sande Z.D. Properties of chemically-deposited nanocrystalline MoS2 thin films // J. Mater. Sci: Mater. Electron. 2015. V. 27. № 4. Р. 3833-3838.
8. Cao S., Liu T., Hussain S., Zeng W., Pan F., Peng X. Synthesis and characterization of novel chrysanthemumlike tungsten disulfide (WS2) nanostructure: Structure, growth and optical absorption property // J. Mater. Sci: Mater. Electron. 2015. V. 26. P. 809-814.
9. Sun J., Gu Y-J., Lei D., Lau S.P. Mechanistic understanding of excitation correlated nonlinear optical properties in MoS nano sheets and nano dots: The role of exciton resonance // ACS Photonics. 2016. P. 1-34.
10. Seyler K.L., Schaibley J.R., Gong P., Rivera P. Electrical control of second-harmonic generation in a WSe monolayer transistor // Nature Nanotechnology. 2015. V. 73. P. 1-5.
11. Lamfers H.-J., Meetsma A., Wiegers G.A., De Boer J.L. The crystal structure of some rhenium and technetium dichalcogenides // J. Alloys and Compounds. 1996. V. 241. P. 34-39.
12. Dismukesandj J.P., Lethite G. Rare earth sesquiselenides and sesquitellurides with the Sc2S3 structure // Inorg. Chem. 1965. V. 4. № 7. P. 970-973.
13. Yao X., Franzen H.F. Structure refinement and chromium solubility for Zr2S // J. Less-Common Metals. 1988. V. 142. P. 27-29.
14. Pajaczkowska A. Chemical transport of MnS and MnSe using HCl as a transporting agent // Mat. Res. Bull. 1983. V. 18. P. 397-403.
15. Gordon R.A., Yang D., Crozier E.D., Jiang D.T., Frindt R.F. Structures of exfoliated single layers of WS2, MoS2 and MoSe2 in aqueous suspension // Phys. Rev. B. 2002. V. 65. P. 65-73.
16. Hu Z., Zhang S. The electronic properties tuned by the phase transition between the semiconducting and metallic phase of monolayer MoS2/WS2 // Phase Transitions: A Multinat. J. 2015. V. 88. Iss. 7. P. 726-734.
17. Zhao X., Dai X., Xia С. Magnetic properties of two nearest Cu-doped monolayer WS2: A first-principles study // Solid State Commun. 2015. V. 217. P. 66-69.
18. Bui V.Q., Pham T.-T., Le D.A., Thi C.M., Le H. A first-principles investigation of various gas (CO, H2O, NO, and O2) absorptions on a WS2 monolayer: Stability and electronic properties // J. Phys.: Condens. Matter. 2015. V. 27. № 11. doi.org/10.1088/0953-8984/27/30/305005.
19. Siddiqui G.U., Ali J., Choi K.H., Jang Y., Lee K. Fabrication of blue luminescent MoS2 quantum dots by wet grinding assisted eco-solvent sonication // J. Luminescence. 2016. V. 169. P. 342-347.
20. Xie H., Jiang B., He J., Xia X., Pan F. Lubrication performance of MoS2 and SiO2 nanoparticles as lubricant additives in magnesium alloy-steel contacts // Tribology Int. 2016. V. 93. Part A. P. 63-70.
21. Kumar K.S., Li W., Choi M., Kim S.M., Kim J. Synthesis and lithium storage properties of MoS2 nanoparticles prepared using supercritical ethanol // Chem. Eng. J. 2016. V. 285. P. 517-527.
22. Jassim N.M., Wang K., Han X., Long H., Wang B., Lu P. Plasmon assisted enhanced second-harmonic generation in single hybrid Au/ZnS nanowires // Opt. Mater. 2016. V. 64. P. 257-261.
23. Shi S.L., Xu S.J., Xu Z.-H., Roy V.A.L., Che C.-M. Broadband second harmonic generation from ZnO nano-tetrapods // Chem. Phys. Lett. 2011. V. 506. № 4-6. P. 226-229.
24. Hu H., Wang K., Long H., Han X., Chen H., Wang B., Lu P. Concentrated second-harmonic generation from a single Al-covered ZnS nanobelt // Laser Photonics Rev. 2016. P. 3-8. DOI: 10.1002/lpor.201600263.
25. Ho C.H., Huang Y.S., Electronic structure of ReS2 and ReSe2 from first-principles calculations, photoelectron spectroscopy, and electrolyte electroreflectance // Phys. Rev. B. 1999. V. 60. № 23. P. 766-771.
26. Marzic J.V., Kershaw R. Photoelectronic properties of ReS2 and ReSe2 single crystals // J. Solid State Chem. 1984. № 51. P. 170-175.
27. Huang T-P., Lin D-Y. Polarized thermoreflectance and reflectance study of ReS2 and ReS2: Au single crystals // Jap. J. Appl. Phys. 2011. № 50. P. 1-6.
28. Kim Y., Kang B. Direct synthesis of large-area continuous ReS2 lms on a exible glass at low temperature // 2D Mater. 2017. № 4. P. 1-9.
29. Aliaga J.A., Zepeda T.N. Microspherical ReS2 as a high-performance hydrodesulfurization catalyst // Catal. Lett. 2017. V. 147. Iss. 5. P. 1243-1251.
30. Щеглов П.А, Дробот Д.В. Гетерогенные равновесия в системе рений-кислород // Журн. физ. хи- мии. 2006. Т. 80. № 11. С. 2044-2050.
31. Alcock N.W., Kjekshus A. Crystal structure of ReS2 // Acta Chem. Scand. 1965. V. 19. P. 79-94.
32. Wildervank J.C., Jellinek F. The dichalcogenides of technecium and rhenium // J. Less-Common Metals. 1970. V. 24. P. 73-81.
33. Фомичев В.В., Полозникова М.Э., Кондратов О.И. Структурные особенности, спектральные и энергетические характеристики молибдатов и вольфраматов щелочных элементов // Успехи химии. 1992. Т. 61. Вып. 9. С. 1603-1622.
Для цитирования:
Ионов А.М., Кобрин М.Р., Можчиль Р.Н., Сигов А.С., Сыров Ю.В., Фомичев В.В. СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ДИСУЛЬФИДА РЕНИЯ(IV). Тонкие химические технологии. 2017;12(6):83-90. https://doi.org/10.32362/2410-6593-2017-12-6-83-90
For citation:
Ionov A.M., Kobrin M.R., Mozhchil R.N., Sigov A.S., Syrov Y.V., Fomichev V.V. SYNTHESIS AND STUDY OF RHENIUM(IV) DISULPHIDE. Fine Chemical Technologies. 2017;12(6):83-90. (In Russ.) https://doi.org/10.32362/2410-6593-2017-12-6-83-90
Просмотров: 99
Послать статью по эл. почте 