理化性質(zhì)
硫氰酸亞銅分子式為CuSCN，分子量為121.628，表現(xiàn)為白色或灰白色粉末。硫氰酸亞銅難溶于水、稀鹽酸、乙醇、丙酮，能溶于氨水及硫醚，易溶于堿金屬硫氰酸鹽濃溶液而形成絡(luò)合物，溶于濃硫酸即分解，隨之釋放極高毒性的氣體。硫氰酸亞銅的溶度積常數(shù)Ksp約為1.77×10?13，目前至少有兩種硫氰酸亞銅的晶型已被X射線晶體學(xué)表征。它們都具有四面體配位的銅(I)中心，SCN-配體的硫端是三橋接的，因此銅的配位環(huán)境是CuS3N。
制備方法
硫氰酸亞銅的傳統(tǒng)制備方法可歸納如下：硫酸銅用亞硫酸鈉在堿性條件下還原后與硫氰酸鈉反應(yīng)而得；也可以向硫酸銅水溶液中充分通入二氧化硫后，加入硫氰酸鉀水溶液，使其充分產(chǎn)生沉淀而得。 此外，黑色硫氰酸銅的分解也可以產(chǎn)生硫氰酸亞銅，同時(shí)產(chǎn)生硫氰。
在具體應(yīng)用時(shí)，可對以上方法加以改進(jìn)。譬如，銅鹽在堿性條件下于醇水混合溶劑中經(jīng)亞硫酸鹽還原后，再和硫氰酸鹽置換，得到硫氰酸亞銅。該方法在解決現(xiàn)有硫氰酸亞銅生產(chǎn)中存在的廢水多，操作危險(xiǎn)，分離困難，干燥耗時(shí)耗能等缺陷的同時(shí)，大大提高了產(chǎn)能，降低了能耗[1]。
由硫氰酸鹽溶液和銅鹽溶液在含氮化合物保護(hù)下反應(yīng)得到目標(biāo)物質(zhì)。適當(dāng)提高硫氰酸鹽溶液的反應(yīng)濃度，改進(jìn)反應(yīng)體系，既解決了反應(yīng)過程無氣味逸散的問題，反應(yīng)后基本無反應(yīng)副產(chǎn)物鹽的產(chǎn)生，提高了反應(yīng)的收率和產(chǎn)品的純度，收率和純度均達(dá)99%以上，所得產(chǎn)品粒徑均勻性好，可縮小至520μm，防腐效果穩(wěn)定性好。另外，由于置換反應(yīng)體系的改進(jìn)，有效抑制二價(jià)銅雜質(zhì)的量，可以獲得白色或類白色粉末產(chǎn)品，白度可達(dá)70-80%，可以適應(yīng)不同防污涂料配色要求，大大提高了配色的通用性，擴(kuò)大了應(yīng)用領(lǐng)域[2]。
應(yīng)用領(lǐng)域
硫氰酸亞銅是一種優(yōu)良的無機(jī)顏料，在化工領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。該物質(zhì)還可用作船底防污涂料，其穩(wěn)定性比氧化銅更好，與有機(jī)錫化合物混配是有效的防污劑。硫氰酸亞銅具有殺菌（防腐）與殺蟲活性，可用于果樹防護(hù)；還可作聚氯乙烯塑料的助燃與消煙劑，潤滑油、脂的添加劑，非銀鹽系感光材料以及有機(jī)合成催化劑、反應(yīng)調(diào)節(jié)劑、穩(wěn)定劑等[3]。
硫氰酸亞銅是一種空穴導(dǎo)體，具有3.6eV寬帶隙。同有機(jī)電荷注入材料相比，無機(jī)電荷注入材料具有許多優(yōu)良的性質(zhì)，包括高載流子遷移率，良好的穩(wěn)定性，制備簡單和成本低廉等，其在光電器件中的應(yīng)用備受矚目。采用硫氰酸亞銅作為有機(jī)金屬鹵化物鈣鈦礦發(fā)光器件的空穴注入層，研究在其上涂敷鈣鈦礦薄膜的形貌，晶體結(jié)構(gòu)和光物理性質(zhì)，并與在普遍采用的導(dǎo)電聚合物空穴注入層上制備鈣鈦礦薄膜的特性進(jìn)行了比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，硫氰酸亞銅對鈣鈦礦發(fā)光具有顯著的猝滅作用，在硫氰酸亞銅與鈣鈦礦層之間加入有機(jī)間隔層能夠明顯提高鈣鈦礦薄膜的發(fā)光強(qiáng)度。在此基礎(chǔ)上制備了以硫氰酸亞銅作為空穴注入層的發(fā)光器件，器件的最大發(fā)光效率為11.7 cd/A，較采用導(dǎo)電聚合物作為空穴注入層器件的效率提高了近3倍，并且器件驅(qū)動(dòng)穩(wěn)定性也有一定程度的提高[4]。
硫氰酸亞銅與多孔硅可制得復(fù)合的光學(xué)材料。步驟如下：(1)向KSCN中加入無水乙醇震蕩溶解，然后加入抗壞血酸和蒸餾水，震蕩溶解后備用；(2)向Cu(NO3)2·3H2O中加入無水乙醇震蕩溶解，得到Cu(NO3)2·3H2O乙醇溶液；(3)將Cu(NO3)2·3H2O乙醇溶液逐滴加入步驟(1)所得液體中，產(chǎn)生白色絡(luò)合物沉淀，反應(yīng)完后加入多孔硅混合得到混合物，將得到的混合物攪拌24h，取出后靜置1min，進(jìn)行離心分離，將得到的固相物質(zhì)置于鼓風(fēng)干燥機(jī)中烘干，即可得到干燥的目標(biāo)產(chǎn)物。本方法將具有熒光性的硫氰酸亞銅和多孔硅進(jìn)行復(fù)合，提高了材料的發(fā)光強(qiáng)度，而且制備方法步驟簡單，操作方便[5]。
參考文獻(xiàn)
[1]馬恩源,何斌,艾甜碧,等.一種硫氰酸亞銅的綠色安全合成方法.CN202211360873.4.
[2]楊建華.一種硫氰酸亞銅的制備方法:CN202011374511.1[P].CN112408425A.
[3]王麗波.用脫硫廢液生產(chǎn)硫氰酸亞銅的方法[J].燃料與化工, 2011(2):59-59.DOI:10.3969/j.issn.1001-3709.2011.02.027.
[4]吳燕婷,肖擇,武任杰,王琦,楊曉暉.以硫氰酸亞銅作為空穴注入層的鈣鈦礦發(fā)光器件[J].發(fā)光學(xué)報(bào), 2019, 40(4):504-510.
[5]汪徐春,張東蘭,刁展鵬,等.一種多孔硅與硫氰酸亞銅復(fù)合的光學(xué)材料制備方法:CN202111641597.4[P].CN202111641597.4.