(1)可以从电负性较小的原子中夺取两个电子充满3p能级,从而形成含有S2-离子的离子化合物。比如:CaS、Al2S3。
(2)可以形成两个共价单键,构成共价化合物。比如:H2S、SO2。
(3)因为硫原子的电负性比较小,不容易形成H键,仅仅以弱的S-HS键存在。
(4)可以形成一个共价双键,比如:S=C=S等。
因为硫化物具有复杂的结构和特殊的成键方式,使其表现出特别的结构,从而成为新型材料研究的热点。在这些众多的硫化物中,过渡金属硫化物由于其具有良好的电学性能、光学性能,引起了人们极大地研究兴趣。
1。3。2 硫化镍的研究进展概括
硫化镍属于过渡金属族化物MX2(M=Mn,Fe,Co,Ni等;X=S,Se,Te等),通常具有黄铁矿的结构。过渡金属硫化物不仅具有特殊的电子结构、分子结构、及磁学、电学等性质,同时也具有独特的成键方式[10],是一种十分重要的无机功能材料,在超导体、空间技术、地球物理探测、粒子加速器、共振成像等领域都得到了广泛的应用。硫化镍可以在石油化工中用作加氢脱硫和氢化的催化剂,可以用作光学增感剂,用作制备硫化染料;一般镍的硫化物具有较强的微波吸收能效,可以用作飞机的隐身材料;具有很强的磁热效应,用作磁制冷材料[11]。硫化镍是一个复杂的体系,存在很多物相:α-NiS、β-NiS、α-NiS3+X、β-Ni3S2、NiS2、Ni4S3+X、Ni7S6、Ni9S8、Ni3S4等。
目前关于硫化镍制备的文献已经报道了很多,一般有以下几种:
(1)溶剂热合成法。溶剂热合成法在硫化镍的制备中得到了广泛的应用,因为此类方法条件温和,操作简便,得到的物相的粒径大小和形貌都易于控制。李纯清等[12]通过溶剂热法,在140℃下合成了球状的硫化镍。王丽丽等[13]四采用溶剂热技术,改变反应溶剂,反应温度和表面活性剂等,制备了立方系的NiS、 NiS2,三方系的NiS、 Ni3S4、 Ni3S2等。Jiang等[14]在质量分数28%的氨水溶液中,成功合成了具有卷曲结构的NiS,其直径为0。5~1。0 um,很好的控制了产物的形貌和粒径分布,并且没有出现稳定的层状中间态,这种油包水型微乳液技术被广泛的应用于纳米材料的制备中。
(2)前驱物的分解法。是将镍的前驱体在高温下分解从而制备硫化镍的方法。将有机金属前驱物分散在介质中进行反应,由于其在溶液中的稳定性较好,因此可以实现纳米粒子尺寸的控制[15-17]。 Jun Y等[18]在胺类溶剂中,通过热分解前驱物 M(SCNET2)2(M=Cd, Mn 等),合成了不同形貌的MS纳米线和纳米棒。宋彩霞等[19]首次采用单源含硫前驱物, 结合Ostwald熟化法, 成功制备了粒径在220~350 nm的空心ZnS。王晓丽等[20]在没有保护气氛的条件下,以 MgCO3 · 3H2O作为前驱物,控制煅烧温度和时间,合成了结晶度较为良好的MgO晶须。但是金属有机化合物本身结构复杂,而且具有毒性,反应不容易控制,所以限制了此类方法的应用。
(3) 电化学法。通过电化学手段来控制阳极的溶解方式,从而合成硫化镍。王慧等[21]采用直流脉冲法,在对氨基苯硫酚单层的金电极上电沉积了CdS纳米薄膜,并且还研究了CdS在电极上的生长机理。
(4)置换法。碱金属的硫化物和过渡金属卤化物或者他们的共价硫化物试剂在无水溶剂中发生置换反应,可以得到无定形状态的过渡金属二硫化物[22-24]。
(5)模板法。模板法能够利用模板自身的特点和局域能力的差异,从而制备出不同种形貌的硫化物纳米材料。Rao N R等[25]研究以 AOT、 Triton100-X为模板,合成了多晶的CdSe和CdS纳米线和纳米管。