Synthesis and structure of nanocrystalline copper sulfides with djurleite and covellite structures

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Method of chemical deposition from water solutions of copper nitrate and sodium sulphide, and also from water solutions of copper nitrate with use thiocarbonic acid diamide as sufidizer in the presence of Trilon stabilizer are synthesized nanocrystalline powders of copper sulfides with structures of covellite and djurleite. It is established, that as a result of sulfidization of copper nitrate by sodium sulphide forms powders of copper sulfides with the particle size of 3–6 nanometers having structure of hexagonal covellite and also monoclinic djurleite Cu2-xS with small nonstoichiometry of copper sublattice. Deposition from poorly alkaline water solutions of copper nitrate, thiocarbonic acid diamide and Trilon with heating to temperature ~90–100°C would allow to receive nanocrystalline powders CuS with the particle size of 45–55 nanometers having structure of hexagonal covellite.

About the authors

S. I. Sadovnikov

Institute of Solid State Chemistry, Ural Branch of the RAS

Email: sadovnikov@ihim.uran.ru
Ekaterinburg, 620990 Russia

A. I. Gusev

Institute of Solid State Chemistry, Ural Branch of the RAS

Ekaterinburg, 620990 Russia

References

  1. Lukashev P., Lambrecht W.R.L., Kotani T. et al. // Phys. Rev. B. 2007. V. 76. № 19. P. 195202. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.76.195202
  2. Садовников С.И., Сергеева С.В., Гусев А.И. // Журн. неорган. химии. 2024. Т. 69. № 5. С. 792. https://doi.org/10.31857/S0044457X24050192
  3. Зарудских М.А., Ильина Е.Г., Манкевич А.С. и др. // Журн. неорган. химии. 2024. Т. 69. № 2. C. 166. https://doi.org/10.31857/S0044457X24020038
  4. Shaikh G.Y., Nilegave D.S., Girawale S.S. et al. // ACS Omega. 2022. V. 7. № 34. P. 30233. https://doi.org/10.1021/acsomega.2c03352
  5. Evans H.T.Jr. // Nature Phys. Sci. 1971. V. 232. P. 69.
  6. Evans H.T.Jr. // Z. Kristallogr. 1979. V. 150. P. 299.
  7. Barth T. // Z. Mineral. Geol. A. 1926. P. 284.
  8. Evans H.T.Jr., Konnert J.A. // Am. Mineral. 1976. V. 61. P. 996.
  9. Fjellvag H., Gronvold F., Stolen S. et al. // Z. Kristallogr. 1988. V. 184. P. 111.
  10. Jiang X., Xie Yi., Lu J. et al. // J. Mater. Chem. 2010. V. 10. № 9. P. 2193.
  11. Djurle S. // Acta Chem. Scand. 1958. V. 12. № 7. P. 1415. https://doi.org/10.3891/acta.chem.scand.12-1415
  12. Roseboom E.H. // Am. Mineral. 1962. V. 47. P. 1181.
  13. Joint Committee on Powder Diffraction Standards (JCPDS card № C83 1463).
  14. Evans H.T. Jr. // Science. 1979. V. 203. № 4378. P. 356.
  15. Gronvold F., Westrum E.F. Jr. // Am. Mineral. 1980. V. 65. № 5–6. P. 574.
  16. Morimoto N., Kullerud G. // Am. Mineral. 1963. V. 48. № 1–2. P. 110.
  17. Mumme W.G., Sparrow G.J., Walker G.S. // Mineralogical Magazine. 1988. V. 52. № 6. P. 323.
  18. Мурашева К.С., Сайкова С.В., Воробьев С.А. и др. // Журн. структур. химии. 2017. Т. 58. № 7. С. 1421. https://doi.org/10.26902/JSC20170715
  19. Ульянова У.С., Кожевникова Н.С., Бакланова И.В. и др. // В кн.: Тезисы докл. XXVIII Рос. мол. научн. конф. “Проблемы теор. и эксп. химии”. Екатеринбург, 23–27 апр. 2018. С. 334.
  20. Behboudnia M., Khanbabaee B. // J. Cryst. Growth. 2007. V. 304. № 1. P. 158. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2007.02.016
  21. Bera P., Seok S.I. // Solid State Sci. 2012. V. 14. № 8. P. 1126. https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2012.05.027
  22. Xie Y., Riedinger A., Prato M. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2013. V. 135. № 46. P. 17630. https://doi.org/10.1021/ja409754v
  23. Ajibade P.A., Botha N.L. // Res. Phys. 2016. V. 6. P. 581. http://dx.doi.org/10.1016/j.rinp.2016.08.001
  24. Sleman U.M., Naji I.S. S // Iraqi J. Phys. 2018. V. 16. № 38. P. 124. https://doi.org/10.20723/ijp.16.38.124-131
  25. Kuterbekov K.A., Balapanov M.Kh., Kubenova M.M. et al. // Lett. Mater. 2022. V. 12. № 3. P. 191. https://doi.org/10.22226/2410-3535-2022-3-191-196
  26. Xie Y., Carbone L., Nobile C. et al. // ACS Nano. 2013. V. 7. P. 7352. https://doi.org/10.1021/nn403035s
  27. Jaque D., Maestro L.M., del Rosal B. et al. // Nanoscale. 2014. V.6. № 16. P. 9494. https://doi.org/10.1039/C4NR00708E
  28. Shaw W.H.R., Walker D.G. // J. Am. Chem. Soc. 1956. V. 78. № 22. P. 5769. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ja01603a014
  29. Марков В.Ф., Маскаева Л.Н., Иванов П.Н. Гидрохимическое осаждение пленок сульфидов металлов: моделирование и эксперимент. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2006. С. 41.
  30. X’Pert HighScore Plus. Version 2.2e (2.2.5). 2009 PANalytical B. V. Almedo, the Netherlands.
  31. Match. Version 1.10b. Phase Identification from Powder Diffraction 2003–2010 Crystal Impact.
  32. Takeuchi Y., Kudoh Y., Sato G. // Z. Kristallogr. 1985. V. 173. № 1–2. P. 1198. https://doi.org/10.1524/zkri.1985.173.1-2.119
  33. Joint Committee on Powder Diffraction Standards (JCPDS card № 75-2233).
  34. Ohmasa M., Suzuki M., Takeuchi Y. // Mineral. J. 1977. V. 8. № 6. P. 311.
  35. Gusev A.I., Rempel A.A. Nanocrystalline Materials. Cambridge: Cambridge Intern. Sci. Publishing, 2004. 351 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».