Кіріспе

Индий (III) сульфиді (Индий сесквисульфиді, Индий сульфиді (2:3), Индий (3+) сульфиді) - формуласы In2S3 болатын органикалық емес қосылыс. Ол күкірт қосылыстарына тән "сырылған жұмыртқа" иісі бар және минералды қышқылдармен әрекеттескенде сутек сульфиді газын шығарады. Үш түрлі құрылым ("полиморфтар") белгілі: сары, α In2S3 ақаулықты кубикалық құрылымға ие, қызыл β In2S3 ақаулықты спинельді, тетрагоналды құрылымға ие және γ In2S3 қабатты құрылымға ие. Қызыл β түрі бөлме температурасында ең тұрақты түр болып саналады, бірақ сары түрі өндіріс әдісіне байланысты болуы мүмкін. In2S3 қышқылдар мен сульфидтермен шабуылға ұшырайды. Ол Na2S-те аз ерітеді. Индий сульфиді алғаш рет 1863 жылы сипатталған индий қосылысы болды. Райх пен Рихтер сульфид тұнбасынан жаңа элемент ретінде индийдің бар екендігін анықтады.

Құрылымы мен қасиеттері

In2S3 төрт сульфид лигандтарына байланысты тетраэдрлі In(III) орталықтарға ие. α In2S3 кемістікті кубикалық құрылымы бар. Полиморф 420 °C температурада фазалық ауысудан өтеді және β In2S3 спинель құрылымына айналады. 740 °C температурадағы тағы бір фазалық ауысу γ In2S3 полиморфты береді. β In2S3 дефектті спинель құрылымына ие. Сульфид аниондары қабаттармен тығыз жиналған, қабаттардың ішінде октаэдрлік үйлестірілген In ((III) катиондар және олардың арасында тетраэдрлік үйлестірілген In ((III) катиондар бар. Тетраэдрлі аралықтардың бір бөлігі бос, бұл спинельдегі ақауларға әкеледі. β In2S3 екі субтипі бар. T In2S3 түрінде тетрагональды үйлестірілген бос орындар реттелген, ал C In2S3 түріндегі бос орындар ретсіз орналасады. β In2S3 ретсіз субтипі асыл металл кокатализаторымен фотокатализдік H2 өндірісі үшін белсенділікті көрсетеді, бірақ реттелген субтипте жоқ. β In2S3 - 2,1 ЭВ оптикалық жолақты арақашықтығы бар N типті жартылай өткізгіш. Күн элементтеріндегі буферлік қабат ретінде қауіпті кадмий сульфидін (CdS) ауыстыру және TiO2 негізделген фотоэлектрлік энергияның өнімділігін арттыру үшін қосымша жартылай өткізгіш ретінде ұсыну ұсынылды. Бета-комплекстің жұқа қабаттарын химиялық спрейлік пиролиз арқылы өсіруге болады. Индиум (III) тұздары мен органикалық күкірт қосылыстарының (көбінесе тиоурея) ерітінділері алдын ала қыздырылған шыны табақшаларға бүркіледі, онда химиялық заттар реакцияға келіп, сульфидтің жұқа қабаттарын құрайды. Химиялық заттардың орналасу температурасын және In:S қатынасын өзгерту пленканың оптикалық жолағының арақашықтығына әсер етуі мүмкін. Бір қабырғалы индий сульфид нанотүтіктерін зертханада екі еріткіштің көмегімен (бірінде қосылыстың еріуі нашар, екіншісінде жақсы) жасауға болады. Сульфид лигандтарын O2−мен ішінара ауыстыруы мүмкін, ал қосылыстар жұқа наношоптарды құрайды, олар 10 нм диаметрлі нанотұбыршалар массивтеріне өздігінен жиналады, ал қабырғалары шамамен 0,6 нм қалыңдықта болады. Процесс ақуыз кристалдануын еліктейді.]]

Қауіпсіздік

β In2S3 полиморфы ұнтақ түрінде көзді, теріді және тыныс алу органдарын қабықтыруы мүмкін. Ол жұтқан жағдайда улы, бірақ әдеттегі зертханалық жағдайларда қауіпсіз жұмыс істей алады. Оны қолғаппен ұстаған жөн, сондай- ақ қоспаны жұтып алмау үшін және көзге тимеу үшін сақ болу керек.

Фотоэлектрлік және фотокатализдік

Фотоэлектрондық құрылғыларда жартылай өткізгіш CdS (кадмий сульфиді) орнына In2S3 пайдалануда үлкен қызығушылық бар. β In2S3 -де реттелетін жолақты арақашықтық бар, бұл оны фотоэлектрлік қолданбалар үшін тартымды етеді, бірақ индий (III) сульфиді біраз жағымсыз биологиялық әсерлерге ие және аз қауіпті әдістер арқылы жұқа қабат ретінде орналасуы мүмкін.

Биомедициналық

Радиациялық 113In құрамында жасалған индий сульфидінің препараты медициналық бейнелеу үшін өкпе сканерлеу құралы ретінде пайдаланылуы мүмкін. Ол өкпе тіндерімен жақсы сіңіріледі, бірақ онда жиналып қалмайды.

Басқа

In2S3 нанобөлшектері көзге көрінетін спектрде жарық береді. In2S3 нанобөлшектерін басқа ауыр металл иондарымен бірге дайындау көк, жасыл және қызыл фосфорларды жоғары тиімділікке ие етеді, оларды проекторларда және аспаптардың дисплейлерінде қолдануға болады.