簡介
碘化銅具有很好的光學、電化學和催化性能,有著廣泛的應用前景。碘化銅作為一種固體電解質,可用作太陽能電池的固體電解質、陽極射線管覆蓋物;作為一種很好的催化劑,可代替一些昂貴的金屬鈀等元素作為有機合成的重要催化劑。另外碘化銅也作為食品和飼料添加劑起補充微量元素碘和銅的作用。碘化銅的制備方法較多,也較易制備,常見的如銅與碘共熱反應、銅與氫碘酸反應、銅與碘仿共熱反應等。此外,還有激光脈沖沉淀、磁控濺射和真空蒸發(fā)等物理方法。但上述方法操作復雜,反應時間較長,且產品收率不高,三廢較多,不適合工業(yè)化生產[1]。

圖1 碘化銅
制備
將碘加入到碘化鉀溶液中,配成三碘化鉀溶液;向三碘化鉀溶液中加入銅粉,并升溫至70?80℃反應1h;再將混合液升溫至104℃,回流反應至碘化銅全部溶解;將碘化銅溶液趁熱抽濾,用熱水洗滌濾餅;將濾液中加入水沉淀30 min;將的混合液進行抽濾,用水洗滌濾餅,然后打漿洗滌兩次,淋洗一次,得到碘化銅濕品;將碘化銅濕品在120℃下真空干燥3h,得到碘化銅。本制備工藝簡單,直接使用利用銅粉與碘單質反應,避免使用含碘無機物、硫酸銅,降低生產成本;能夠實現未反應的銅、水、碘化鉀溶液的循環(huán)利用,無三廢產生,安全、綠色環(huán)保,成本低應用,易于產業(yè)化[1]。
用途
碘化銅在常溫下呈白色粉末狀或者白色晶體狀。熔點為606℃,沸點為1290℃。室溫下就可以結晶析出,不易被可見光分解,溶于水和乙醇,本征為P型半導體材料,相較于其他P型半導體材料(如Cu Cl,CuO)性能更加穩(wěn)定。碘化銅禁帶寬度的理論值和實驗值為3.1 eV到3.2 eV,對可見光透明,作為本征為P型的材料,銅空位為主要的淺能級(大約0.5e V)受主缺陷。碘化銅的親和能大約為2.1e V,費米能級約為5.1e V,對比于其他半導體料,碘化銅是價帶頂能級最小的材料。如此的特性使得碘化銅很容易與金屬電極或者ITO等透明電極形成良好的歐姆接觸。相反,如P型的ZnO的費米能級達到大約7.3e V,很難與金屬形成歐姆接觸。因此碘化銅既可以做透明電極又可以做PN結的P型材料,同時在透明電子器件應用中是一個不錯的選擇[2]。
參考文獻
[1] 翟永利,劉亞琪,周麗娜. 一種碘化銅的綠色環(huán)保制備工藝[P]. 山東省:CN111606350B,2022-10-04.
[2] 明帥強,李楠,趙麗莉,何萌,盧維爾,夏洋,文慶濤,高雅增,冷興龍,李培源,屈芙蓉,劉濤. 一種碘化銅薄膜的制備方法[P]. 北京市:CN113699506B,2022-08-30.