Синтез сульфида галлия (II)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Синтез сульфида галлия (II) проводили из элементарных веществ в замкнутом объеме двухтемпературным способом. Пассивацию поверхности галлия в парах серы наблюдали вплоть до температуры 1623 К. Контролируемое протекание химической реакции проводили в атмосфере водорода при его парциальном давлении 1300–2600 Па. Аналогичных результатов удалось добиться в вакууме с использованием фотокатализа при облучении реакционного объема ампулы ультрафиолетовым излучением с длиной волны в диапазоне 240–320 нм с мощностью лучистого потока 24.6 Вт. В обоих случаях при температуре 1323–1373 К время синтеза сульфида галлия (II) занимало не более 30 мин при массе загрузки 100 г. Для характеристики кристаллического сульфида галлия (II) методом порошковой рентгеновской дифракции применяли метод Ритвельда. Результаты анализа показали, что продуктом химической реакции являются однофазные образцы GaS. Предложенное решение проблемы пассивации поверхности расплава галлия для олигомеров серы с точки зрения квантовой электродинамики позволило значительно снизить энергетические затраты и повысить эффективность синтеза особо чистого сульфида галлия (II) для его дальнейшего использования в производстве халькогенидных стекол.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. Н. Борисенко

Институт физики твердого тела им. Ю.А. Осипьяна РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: bdn@issp.ac.ru
Россия, Черноголовка, 142432

Список литературы

  1. Гаджиева Н.Н., Мадатов Р.С., Асадов Ф.Г. // AJP Fizika. 2018. V. 25. № 3. P. 28.
  2. Naftaly M., Molloy J.F., Andreev Y.M., Kokh K.A., Lanskii G.V., Svetlichnyi1 V.A. // Opt. Exp. 2015. V. 23. Iss. 25. P. 32820. https://www.doi.org/10.1364/OE.23.032820
  3. Kokh K.A., Molloy J.F., Naftaly M., Andreev Yu.M., Svetlichnyi V.A., Lanskii G.V., Lapin I.N., Izaak T.I., Kokh A.E. // Mat. Chem. and Phys. 2015. V. 154. P. 152. https://www.doi.org/10.1016/j.matchemphys. 2015.01.058
  4. Molloy J.F., Naftaly M., Andreev Yu.M., Lanskii G.V., Lapin I.N., Potekaev A.I., Kokh K.A., Shabalina A.V., Shaidukobc A.V., Svetlichnyi V.A. // Cryst. Eng. Comm. 2014. V. 16. P. 1995. https://www.doi.org/10.1039/c3ce42230e
  5. Aydinli A., Gasanly N.M., Goksen K. // J. Appl. Phys. 2000. V. 88. № 12. P. 7144. https://www.doi.org/10.1063/1.1323515
  6. Kepinska M., Nowak M., Szalajko M. // J. Wide Bandgap Mater. 2001. V. 8. № 3–4. P. 241. https://www.doi.org/10.1106/152451102024667
  7. Zhong W., Liu Y., Yang X., Wang C., Xin W., Li Y., Liu W., Xu H. // Mater. Design. 2021. V. 212. P. 110233. https://www.doi.org/10.1016/j.matdes.2021.110233
  8. Gutiérrez Y., Juan D., Dicorato S., Santos G. Duwe, M., Thiesen P.H., Giangregorio M.M., Palumbo F., Hingerl K., Cobet C., García-Fernández P., Junquera J., Moreno F., Losurdo M. // Opt. Exp. 2022. V. 30. № 15. P. 27609. https://www.doi.org/10.1364/OE.459815
  9. Abderrahmane A., Senouci K., Hachemi B., Ko P.J. // Materials. 2023. V. 16. P. 4621. https://www.doi.org/10.3390/ma16134621
  10. Суханов М.В., Вельмужов А.П., Чурбанов М.Ф., Галаган Б.И., Денкер Б.И., Колташев В.В., Плотниченко В.Г., Сверчков С.Е. // Фотон-Экспресс. 2021. № 6. С. 86. https://www.doi.org/10.24412/2308-6920-2021-6-86-87
  11. Вельмужов А.П. Особо чистые стекла на основе халькогенидов германия и галлия для оптики среднего ИК диапазона. // Сборник тезисов Научной школы-конференции с международным участием для молодых ученых, Санкт-Петербург. 2022.
  12. Патент (РФ) 2770494. Способ получения особо чистых халькогенидных стекол, содержащих галлий. / ФГБУН ИХВВ им. Г.Г. Девятых РАН. Суханов М.В., Вельмужов А.П., Тюрина Е.А., Благин Р.Д. // 2022. Бюл. № 11.
  13. Гейдаров Б.А. // Известия Высших Учебных Заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2008. Т. 51. Вып. 7. С. 14.
  14. Харнутова Е.П., Перов Э.И. // Успехи современного естествознания. 2011. № 9. С. 107.
  15. Патент (РФ) 2513930. Способ получения особо чистых сульфидов p-элементов III группы периодической системы. / ФГБУН ИХВВ им. Г.Г. Девятых РАН. Чурбанов М.Ф., Вельмужов А.П., Суханов М.В. // 2014. Бюл. № 11.
  16. Мамедов К.Н., Аббасов А.С., Рустамов П.Г., Мардахаев Б.Н. Теплофизические свойства твердых веществ. // Сборник материалов III Всесоюзной теплофизической конференции по свойствам веществ при высоких температурах. 1971.
  17. Шека И.А., Чаус И.С., Митюрева Т.Т. Галлий. Киев: Гос. изд-во технической литературы УССР, 1963. 296 с.
  18. Hahn H., Frank G. // Z. Anorg. Allg. Chem. 1955. Bd. 278. S. 340.
  19. Howard S.M. Ellingham Diagram for Selected Sulfides: Part 1. SD School of Mines and Technology, 2006. P. 26.
  20. Смирнов Б.М., Яценко А.С. // Успехи физических наук. 1996. Т. 166. № 3. С. 225.
  21. Химическая энциклопедия. Т. 1. М: Советская энциклопедия, 1988. 479 с.
  22. Карапетьянц М.Х., Карапетьянц М.Л. Основные термодинамические константы для неорганических и органических веществ. М.: Химия, 1968. 472 с.
  23. Глинка Н.Л. Общая химия. Л.: Химия, 1985. 702 с.
  24. Иванова Р.В. Химия и технология галлия. М.: Металлургия, 1973. 392 с.
  25. Верятин У.Д., Маширев В.П., Рябцев Н.Г., Тарасов В.И., Рогозкин Б.Д., Коробов И.В. Термодинамические свойства неорганических веществ. Справочник. 1965. 460 с.
  26. Жоров Ю.М. Термодинамика химических процессов. Нефтехимический синтез, переработка нефти, угля и природного газа. М.: Химия, 1985. 464 с.
  27. Ефимов А.И., Белорукова Л.П., Василькова И.В., Чечен В.П. Свойства неорганических соединений: Справочник. Л.: Химия, 1983. 392 с.
  28. Самсонов Г.В., Дроздова С.В. Сульфиды. М.: Металлургия, 1972. 304 c.
  29. PowderCell 2.0 for Windows (1998) Federal Institute for Materials Research and Testing, Berlin. http://mill2.chem.ucl.ac.uk/ccp/web-mirrors/powdcell/a_v/v_1/powder/details/powcell.htm
  30. PDF-2 Database (2024) International Centre for Diffraction Data. https://www.icdd.com/pdf-2/
  31. Стандарт ISO 21348:2007 Космическое пространство (естественное и искусственное). Определение энергетической освещенности солнечного излучения (2007) ФГБУ “Институт стандартизации”, Россия. https://www.gostinfo.ru/catalog/Details/?id3613943
  32. Вельмужов А.П., Суханов М.В., Чурбанов М.Ф., Котерева Т.В., Шабарова Л.В., Кириллов Ю.П. // Неорганические материалы. 2018. Т. 54. № 9. С. 977.
  33. Постников В.С. Оптическое материаловедение: курс лекций. Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2013. 280 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Рентгенограмма от сульфида галлия (II), синтезированного в атмосфере водорода с указанием индексов Миллера.

Скачать (17KB)
3. Рис. 2. Рентгенограмма от сульфида галлия (II), синтезированного в вакууме при остаточном давлении <1.33 Па с указанием индексов Миллера и фаз.

Скачать (14KB)
4. Рис. 3. Поликристаллический слиток GaS, полученный в атмосфере водорода.

Скачать (23KB)
5. Рис. 4. Спектр пропускания кварцевого стекла после газопламенной обработки.

Скачать (12KB)

© Российская академия наук, 2024