硫化铋的基本性质和主要用途
发布日期:2025/6/23 9:54:56发布人：武汉吉业升化工有限公司阅读量：139
硫化铋的基本性质
物理性质：硫化铋（Bi₂S₃）是一种黑色或棕色固体，呈暗棕色粉末状，密度为7.39 - 7.8 g/cm³，熔点为685°C，在685°C时分解，不溶于水、乙酸乙酯，溶于硝酸、盐酸等。
化学性质：具有微弱放射性，但对人体无害。硫化铋是直接跃迁型的n型半导体材料，能带隙宽度为1.2 - 1.7eV，属于正交晶系，具有特殊的层状结构和层状单元间的弱键。
硫化铋的主要用途
半导体与光电领域
光电元件：硫化铋是一种重要的半导体材料，可用于制作光电转换器，在光电元件方面有潜在应用。例如，其能带带隙为1.3eV，在光伏转化、光电二极管阵列方面具有潜在的应用价值。
光催化材料：硫化铋是一种对可见光具有响应的光催化剂，可用于污水处理等领域。不过，由于光生电子与空穴的快速重组，纯Bi₂S₃的光催化活性较低，通常与TiO₂、BiOI、ZnO、Bi₂O₃和CdS等半导体复合以提高其光催化性能。
热电领域：由于具有Peltier效应，硫化铋广泛应用于热电冷却技术。到目前为止，所发现的最好的块状热电材料是铋的合金，如Bi₂Te₃，目前已投入使用的热电材料因生产价格高、热效率低，仅限于人造卫星用电源、红外探测器的致冷等航天器这些特殊场所的应用。
其他材料制备
制备其他铋化合物：硫化铋可用于制取铋的化合物。
陶瓷材料：可用于半导体元件合成陶瓷。
易切削钢添加剂：可作为易切削钢的添加剂。。
能源存储领域：可制备硫化铋/碳纳米管复合材料作为锂离子电池正极材料。该复合材料为介孔结构，其中硫化铋/碳纳米管的质量比为1:0.11 - 0.12，比表面积为65 - 70cm³/g，孔径为3 - 4nm；硫化铋为纳米棒状结构，长度为50 - 150nm，宽度为5 - 10nm，包裹在碳纳米管的周围；碳纳米管起到连接棒状Bi₂S₃的桥梁作用，并在Bi₂S₃表面外的范围也有所延伸，解决了硫化铋材料在Li⁺脱嵌时产生体积膨胀的问题，提高了电池的循环性能。
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