硫化錳（MnS）作為一種P型半導體，具有較大的頻寬（Eg=3.7ev），它具有三種不同的形態，分別為 α-MnS， β-MnS，γ-MnS。其中 α-MnS是綠色的，它是NaCl結構；β-MnS和 γ-MnS都是粉紅色的，它們分別為閃鋅礦結構和纖鋅礦結構，作為一種視窗或緩衝材料在太陽能電池的套用上有巨大的潛力。
基本介紹
- 中文名：硫化錳
- 英文名：Manganese sulfide
- 化學式：MnS
- 分子量：87
- CAS登錄號：18820-29-6
- EINECS登錄號：242-599-3
物質簡介,計算化學數據,結構形態,產品用途,合成方法,注意事項,
物質簡介
中文名稱：硫化錳；硫化亞錳。
英文名稱：Manganese sulfide。
英文名稱：Manganese sulfide。
PubChem：87809。
摩爾質量：87.003g/mol。
密度：3.99g/cm3。
熔點：1610℃。
理化性質：水溶性0.0047g/100ml(18℃)。
MnS+Cl2→MnSCl2
2MnS+I2→2MnSI
計算化學數據
1、疏水參數計算參考值（XlogP）：無
2、氫鍵供體數量：0
3、氫鍵受體數量：1
4、可旋轉化學鍵數量：0
5、互變異構體數量：無
6、拓撲分子極性表面積：32.1
7、重原子數量：2
8、表面電荷：0
9、複雜度：2
10、同位素原子數量：0
11、確定原子立構中心數量：0
12、不確定原子立構中心數量：0
13、確定化學鍵立構中心數量：0
14、不確定化學鍵立構中心數量：0
15、共價鍵單元數量：1
結構形態
結構式：Mn2+ S2-，等軸晶體式。
MnS有α、β、γ三種形態。
α型為綠色結晶，岩鹽型。a=0.5223nm，密度4.05g/cm3，熔點1620℃。
β型為紅色粉末，閃鋅礦型，a=0.5611nm。
γ型為淺紅色粉末，纖維鋅礦型，a=0.3984nm，c=0.6445nm。700℃時呈p-型半導性。
α型為綠色結晶，岩鹽型。a=0.5223nm，密度4.05g/cm3，熔點1620℃。
β型為紅色粉末，閃鋅礦型，a=0.5611nm。
γ型為淺紅色粉末，纖維鋅礦型，a=0.3984nm，c=0.6445nm。700℃時呈p-型半導性。
選用硫脲作為硫源，產物趨向生成穩定的α相，而硫代硫酸鈉作為硫源製備的產物中同時有α相和亞穩γ相,且硫脲作為硫源製備的稜錐產物形貌要好與硫代硫酸鈉作為硫源製備的稜錐產物；水作溶劑生成的產物為稜錐，而乙二醇作溶劑製備產物的形貌為棒狀或者棒狀組成的花，且乙二醇作溶劑有利於合成亞穩相β、γ－MnS，而水作溶劑生成α- MnS；溫度的提高，不僅使產物生長的更好，且使產物由β、γ-MnS向著α-MnS轉變。
產品用途
用於塗料、陶瓷工業，隨首高強度粉末冶金鐵基材料的發展，對材料的切削性能要求也日益提高，對於碳含量C<0.8%的鐵基材料，硫化錳是一種很好的添加劑。
納米MnS作為一種很重要的磁性半導體，在短波長光電子器件中有著潛在的套用價值。
合成方法
1、取錳與硫磺按等摩爾比混合，在真空下加入石英管中，密封，於800℃下加熱48～60h，冷卻，則得MnS。
2、往錳和硫磺的等摩爾的混合物中加入少量碘，置入石英管中，封閉，在溫度梯度為800～900℃的爐中加熱後，冷卻，可得產品。
3、α型：將含有少量草酸鉀的二氯化錳水溶液加熱沸騰，加入稍過量的氨水，再趁熱通入硫化氫，開始得到綠色與紅色的混合物，繼續加熱則變為暗綠色。為了除去共沉澱的硫磺，宜與新配製的(NH4)2S稀溶液共煮。反覆此操作後，過濾，依次用硫化氫水溶液、乙醇、乙醚洗滌，最後在真空中於120℃下乾燥。
β型：取50g乙酸錳Mn(CH3COO)2·4H2O溶於300mL水中，冷卻後，通入硫化氫，生成的硫化錳大部分成為紅棕色沉澱沉在器底，一部分在玻璃器壁上形成美麗的紅色殼，儲於器底的沉澱用硫化氫水溶液傾析洗滌，最後用乙醇、乙醚洗滌，於80℃進行真空乾燥。
γ型：預先取20g二氯化錳MnCl2·4H2O煮沸，再溶解於500mL經長時間通入高純氮的水中，加入適量氯化銨，加熱至沸騰，邊通入硫化氫，邊加入稍過量的濃氨水，使氫氧化錳沉澱出來。繼續通入硫化氫時，因沉澱表面由橙黃色變成朱紅色而分離出硫化錳，故宜使沉澱變為肉紅色為止。再用硫化氫水溶液傾析洗滌兩次，再繼續通入硫化氫，加10%氨水加熱煮沸兩日。接著用硫化氫水溶液傾析洗滌數次，在儘量避免接觸空氣的條件下，在氮氣流中過濾，用乙醇與乙醚洗滌後，於80℃下真空乾燥。當有硫磺同時沉澱時，可在氮氣流中與二硫化碳共同煮沸以除去。
注意事項
危害性：有毒，粉塵對呼吸道有刺激性。
危險性：可燃物, 燃燒後產生的氣體煙霧含有錳和硫氧化物辛辣刺激味。
消防滅火：水、二氧化碳、乾粉、 砂土。
