二硫化鈦

二硫化鈦是一種無機化合物，化學式 TiS₂。它可用於蓄電池的陰極材料。

二硫化鈦
別名	硫化鈦，硫化鈦(IV)
識別
CAS號	12039-13-3  Y
PubChem	61544
SMILES	S=[Ti]=S
InChI	1S/2S.Ti
EINECS	232-223-6
性質
化學式	TiS2
摩爾質量	111.997 g·mol⁻¹
外觀	黃色固體
氣味	臭雞蛋[1]
密度	3.22 g/cm3
溶解性（水）	反應，形成硫化氫[1]
結構
晶體結構	六方晶系
空間群	P3m1, No. 164
配位幾何	八面體型
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

結構

TiS₂為碘化鎘 (CdI₂)結構。一半的八面體空隙都被 Ti⁴⁺填充。^[2][3]每個鈦都和六個硫配位，形成八面體結構。每個硫都和三個鈦連接，形成為三角錐結構。其它二硫屬化物都有類似的結構，但有些，例如MoS₂不是這種結構。^[3] 二硫化鈦的空間群為P3m1.^[4]Ti-S鍵的鍵長為2.423 Å。^[5]

製備

二硫化鈦可以由硫和鈦在 500 °C下反應而成。^[6]

Ti + 2 S → TiS₂

更容易的製備方法是反應四氯化鈦和硫化氫，但純度會比直接反應低。^[6]

TiCl₄ + 2 H₂S → TiS₂ + 4 HCl

這個反應已應用於化學蒸汽沉積形成TiS₂薄膜。硫醇和有機二硫化物可以代替硫化氫。^[7]

其它硫化鈦也是已知的。^[8]

性質

TiS₂ 在空氣中不穩定。^[6]加熱時，它會被氧化成二氧化鈦：

TiS₂ + O₂ → TiO₂ + 2 S

TiS₂ 也對水敏感：

TiS₂ + 2H₂O → TiO₂ + 2 H₂S

加熱時，TiS₂ 放出硫，形成三硫化二鈦：

2 TiS₂ → Ti₂S₃ + S

參考資料

1. Datenblatt Titan(IV)-sulfid bei AlfaAesar, abgerufen am {{{Abruf}}}.
2. Smart, Lesley E.; Moore, Elaine A. Solid State Chemistry: An Introduction, Third Edition. Boca Raton, FL: Taylor & Francis. 2005.
3. Overton, Peter; Rourke, Tina; Weller, Jonathan; Armstrong, Mark; Atkins, Fraser. Shriver and Atkins' Inorganic Chemistry 5th Edition. Oxford, England: Oxford University Press. 2010.
4. Aksoy, Resul; Selvi, Emre; Knudson, Russell; Ma, Yanzhang. A high pressure x-ray diffraction study of titanium disulfide. Journal of Physics: Condensed Matter. 2009, 21 (2): 025403. doi:10.1088/0953-8984/21/2/025403.
5. Chianelli, R.R.; Scanlon, J.C.; Thompson, A.H. Structure refinement of stoichiometric TiS2. Materials Research Bulletin. 1975, 10: 1379–1382. doi:10.1016/0025-5408(75)90100-2.
6. Mckelvy, M. J.; Claunsinger, W. S. Titanium Disulfide. Inorganic Syntheses. 1995, 30: 28–32. doi:10.1002/9780470132616.ch7.
7. Lewkebandara, T. Suren; Winter, Charles H. CVD routes to titanium disulfide films. Advanced Materials. 1994, 6 (3): 237–9. doi:10.1002/adma.19940060313.
8. Murray, J. L. The S−Ti (Sulfur-Titanium) system. Bulletin of Alloy Phase Diagrams. 1986, 7 (2): 156–163. doi:10.1007/BF02881555.

擴展閱讀

• http://authors.library.caltech.edu/5456/1/hrst.mit.edu/hrs/materials/public/Titanium_disulfide.htm （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
• Tao, Y.; Wu, X.; Zhang, Y.; Dong, L.; Zhu, J.; Hu, Z. Surface-assisted synthesis of microscale hexagonal plates and flower-like patterns of single-crystalline titanium disulfide and their field-emission properties. Crystal Growth and Design. 2008, 8 (8): 2990–2994. doi:10.1021/cg800113n.
• Zhang, Y.; Li, Z.; Jia, H.; Luo, X.; Xu, J.; Zhang, X.; Yu, D.J. TiS₂ whisker growth by a simple chemical-vapor deposition method. Journal of Crystal Growth. 2006, 293 (1): 124–127. doi:10.1016/j.jcrysgro.2006.03.063.