Triphosphor pentanitride
Triphosphor pentanitride (công thức hóa học: P3N5) là một hợp chất vô cơ. Chỉ chứa phosphor và nitơ, hợp chất này được phân loại là một nitride nhị phân. Tồn tại ở thể rắn, thường có màu trắng.
| Triphosphor pentanitride | |
|---|---|
| Mô hình phân tử | 
|
| Danh pháp IUPAC |
Triphosphor pentanitride |
| Tên khác | |
| Nhận dạng | |
| Số CAS |
|
| Số EINECS |
|
| Thuộc tính | |
| Công thức phân tử |
P3N5 |
| Khối lượng mol |
162.955 g/mol |
| Bề ngoài |
Chất rắn màu trắng |
| Khối lượng riêng |
α-P3N5 = 2.77 g/cm³ |
| Điểm nóng chảy |
Nhiệt phân ở nhiệt độ trên 850 °C (1.120 K; 1.560 °F) |
| Điểm sôi | |
| Độ hòa tan trong nước |
Không hòa tan |
| Các nguy hiểm | |
Sự tổng hợp sửa
Phosphor nitride có thể được tạo ra từ phản ứng giữa phosphor(V) và các hợp chất nitơ (như amonia và natri azua):
- 3 PCl5 + 5 NH3 → P3N5 + 15 HCl
- 3 PCl5 + 15 NaN3 → P3N5 + 15 NaCl + 5 N2
Những phương pháp tương tự cũng từng được dùng để điều chế bo nitride (BN) và silicon nitride (Si3N4);tuy nhiên những sản phẩm tạo ra thường không tinh khiết và vô định hình.[1][2]
Các mẫu tinh thể được sản xuất từ phản ứng giữa amoni chloride (NH4Cl) và hexachlorocyclotriphosphazene ((NPCl2)3)[3], hoặc phosphor pentachloride (PCl5).
- (NPCl2)3 + 2 NH4Cl → P3N5 + 8 HCl
- 3 PCl5 + 5 NH4Cl → P3N5 + 20 HCl
P3N5 cũng được điều chế trong môi trường nhiệt độ phòng, từ phản ứng giữa phosphor trichloride và natri amit.[4]
- 3 PCl3 + 5 NaNH2 → P3N5 + 5 NaCl + 4 HCl + 3 H2
Phản ứng sửa
P3N5 ít ổn định về nhiệt hơn cả bo nitride (BN) lẫn silicon nitride (Si3N4,) với sự nhiệt phân các nguyên tố xảy ra ở nhiệt độ trên 850 °C:
- 2 P3N5 → 6 PN + 2 N2
- 4 PN → P4 + 2 N2
Có khả năng kháng axit và base yếu, không tan trong nước ở nhiệt độ phòng, tuy nhiên nó thủy phân khi nung nóng tạo ra sản phẩm là các muối phosphat amoni như diamoni phosphat ((NH4)2HPO4) và amoni dihydro phosphat (NH4H2PO4).
Ứng dụng sửa
Phosphor nitride hiện tại không có ứng dụng quy mô lớn nào mặc dù nó đã được phát hiện và sử dụng như vật liệu cho đèn sợi đốt; thay thế các hỗn hợp chứa phosphor đỏ thường được sử dụng trước đó vào cuối những năm 1960.
Cũng có nhiều nghiên cứu dùng nó làm một vật liệu mới cho các thiết bị điện tử dựa vào chất bán dẫn; đặc biệt là làm chất cách điện cổng trong MOSFET.[5][6]
Một số bằng sáng chế đã được đệ trình cho việc sử dụng phosphor nitride trong các biện pháp cứu hỏa.[7][8]
Xem thêm sửa
Chú thích sửa
- ^ Schnick, Wolfgang (ngày 1 tháng 6 năm 1993). “Solid-State Chemistry with Nonmetal Nitrides”. Angewandte Chemie International Edition in English. 32 (6): 806–818. doi:10.1002/anie.199308061.
- ^ Meng, Zhaoyu; Peng, Yiya; Yang, Zhiping; Qian, Yitai (ngày 1 tháng 1 năm 2000). “Synthesis and Characterization of Amorphous Phosphorus Nitride”. Chemistry Letters (11): 1252–1253. doi:10.1246/cl.2000.1252.
- ^ Schnick, Wolfgang; Lücke, Jan; Krumeich, Frank (1996). “Phosphorus Nitride P3N5: Synthesis, Spectroscopic, and Electron Microscopic Investigations”. Chemistry of Materials. 8: 281. doi:10.1021/cm950385y.
- ^ Chen, Luyang; Gu, Yunle; Shi, Liang; Yang, Zeheng; Ma, Jianhua; Qian, Yitai (2004). “Room temperature route to phosphorus nitride hollow spheres”. Inorganic Chemistry Communications. 7 (5): 643. doi:10.1016/j.inoche.2004.03.009.
- ^ Hirota, Yukihiro (1982). “Chemical vapor deposition and characterization of phosphorus nitride (P3N5) gate insulators for InP metal-insulator-semiconductor devices”. Journal of Applied Physics. 53 (7): 5037. doi:10.1063/1.331380.
- ^ Jeong, Yoon-Ha; Choi, Ki-Hwan; Jo, Seong-Kue; Kang, Bongkoo (1995). “Effects of Sulfide Passivation on the Performance of GaAs MISFETs with Photo-CVD Grown P3N5 Gate Insulators”. Japanese Journal of Applied Physics. 34 (Part 1, No. 2B): 1176–1180. doi:10.1143/JJAP.34.1176.
- ^ Phosphorus nitride agents to protect against fires and explosions, truy cập 2013 Kiểm tra giá trị ngày tháng trong:
|access-date=(trợ giúp)Check date values in:|accessdate =(help) - ^ Manufacture of flame-retardant regenerated cellulose fibres, ngày 20 tháng 12 năm 1977, Bản gốc lưu trữ ngày 4 tháng 12 năm 2017, truy cập 2013 Kiểm tra giá trị ngày tháng trong:
|access-date=(trợ giúp)Check date values in:|accessdate =(help)