黄铁矿单晶控制生长研究获新进展

Formation mechanism of the FeS₂

     
        由中国科学院兰州化学物理研究所先进润滑与防护材料研发中心王齐华研究员带领的课题组通过表面活性剂辅助乙二醇溶剂热法，首次实现立方体、八面体和球形黄铁矿单晶的选择合成。与传统的制备方法相比，该方法无需昂贵的单源前驱体或有毒溶剂，而且实现了对晶体形貌的控制。
      还发现产物形貌取决于表面活性剂的种类、氢氧化钠和硫的用量，并提出了可能的生长机理。该研究所用方法使得均一黄铁矿八面体和立方体晶体合成成为可能，对于其它金属硫族化物的制备具有指导意义。
      自然中仅由铁和硫构成的铁硫化物较少，有黄铁矿、磁硫铁矿、磁黄铁矿。总体来讲，铁硫化合物拥有独特的磁性和电学性能，这些性能与铁和硫之间的化学计量比以及它们的晶体结构密切相关。在这些重要无机材料中，由于其独特的光电性能，黄铁矿广泛应用光伏太阳能电池，锂离子电池电极材料等领域。此外黄铁矿在矿石初选、煤分离中也发挥关键作用。
      该研究得到了973项目、国家自然科学基金创新基金群体以及中科院知识创新工程重要方向项目的支持。研究结果发表在晶体学杂志CrystEngComm(CrystEngComm, 2010, 12, 755–761)。