El telururo de plomo es un compuesto de plomo y telurio (PbTe). Cristaliza en la estructura cristalina de NaCl con átomos de Pb ocupando el catión y Te formando la red aniónica. Es un semiconductor de brecha estrecha con una brecha de banda de 0.32 eV. [4] Se presenta de forma natural como el mineral altaita .
Nombres | |
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Otros nombres Telururo de plomo (II) Altaita | |
Identificadores | |
Tarjeta de información ECHA | 100.013.862 |
PubChem CID | |
UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
Propiedades | |
PbTe | |
Masa molar | 334.80 g / mol |
Apariencia | cristales cúbicos grises . |
Densidad | 8.164 g / cm 3 |
Punto de fusion | 924 ° C (1,695 ° F; 1,197 K) |
insoluble | |
Brecha de banda | 0,25 eV (0 K) 0,32 eV (300 K) |
Movilidad de electrones | 1600 cm 2 V −1 s −1 (0 K) 6000 cm 2 V −1 s −1 (300 K) |
Estructura | |
Halita (cúbica), cF8 | |
Fm 3 m, No. 225 | |
a = 6,46 Angstroms | |
Octaédrico (Pb 2+ ) Octaédrico (Te 2− ) | |
Termoquímica | |
Entropía molar estándar ( S | 50,5 J · mol −1 · K −1 |
-70,7 kJ · mol −1 | |
110.0 J · mol −1 · K −1 | |
Peligros | |
Ficha de datos de seguridad | MSDS externa |
Repr. Gato. 1/3 Nocivo ( Xn ) Peligroso para el medio ambiente ( N ) | |
Frases R (desactualizadas) | R61 , R20 / 22 , R33 , R62 , R50 / 53 |
Frases S (desactualizadas) | S53 , S45 , S60 , S61 |
punto de inflamabilidad | No es inflamable |
Compuestos relacionados | |
Otros aniones | Óxido de plomo (II) Sulfuro de plomo (II) Seleniuro de plomo |
Otros cationes | Monotelururo de carbono Monotelururo de silicio Telururo de germanio Telururo de estaño |
Compuestos relacionados | Telururo de talio Telururo de bismuto |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Propiedades
- Constante dieléctrica ~ 1000.
- Masa efectiva del electrón ~ 0.01 m e
- Movilidad del agujero, μ p = 600 cm 2 V −1 s −1 (0 K); 4000 cm 2 V −1 s −1 (300 K)
Aplicaciones
El PbTe ha demostrado ser un material termoeléctrico intermedio muy importante . El rendimiento de los materiales termoeléctricos se puede evaluar mediante la figura de mérito,, en el cual es el coeficiente de Seebeck ,es la conductividad eléctrica yes la conductividad térmica . Para mejorar el rendimiento termoeléctrico de los materiales, el factor de potencia () debe maximizarse y la conductividad térmica debe minimizarse. [5]
El sistema PbTe se puede optimizar para aplicaciones de generación de energía mejorando el factor de potencia mediante ingeniería de bandas. Puede doparse de tipo n o de tipo p con los dopantes adecuados. Los halógenos se utilizan a menudo como agentes dopantes de tipo n. PbCl2, PbBr2 y PbI2 se utilizan comúnmente para producir centros de donantes. Otros agentes de dopaje de tipo n, como Bi2Te3, TaTe2, MnTe2, sustituirán al Pb y crearán sitios de Pb vacíos no cargados. Estos sitios vacíos se llenan posteriormente con átomos del exceso de plomo y los electrones de valencia de estos átomos vacíos se difundirán a través del cristal. Los agentes dopantes de tipo p comunes son Na2Te, K2Te y Ag2Te. Sustituyen a Te y crean sitios Te vacíos sin cargo. Estos sitios están llenos de átomos de Te que se ionizan para crear huecos positivos adicionales. [6] Con la ingeniería de banda prohibida, se ha informado que el zT máximo de PbTe es 0,8 - 1,0 a ~ 650K.
Las colaboraciones en la Northwestern University impulsaron la zT de PbTe al reducir significativamente su conductividad térmica utilizando una "arquitectura jerárquica de todas las escalas". [7] Con este enfoque, los defectos puntuales, los precipitados a nanoescala y los límites de grano de mesoescala se introducen como centros de dispersión efectivos para fonones con diferentes caminos libres medios, sin afectar el transporte del portador de carga. Al aplicar este método, el valor récord para zT de PbTe que se ha logrado en el sistema PbTe-SrTe dopado con Na es de aproximadamente 2,2. [8]
Además, el PbTe también se suele alear con estaño para producir telururo de plomo y estaño , que se utiliza como material detector de infrarrojos .
Ver también
- Yellow Duckling , que utilizó un sensor de telururo de plomo para hacer la primera cámara de exploración lineal de infrarrojos
Referencias
- ^ Lide, David R. (1998), Manual de química y física (87 ed.), Boca Raton, Florida: CRC Press, págs. 4-65, ISBN 978-0-8493-0594-8
- ^ Manual de la CRC , págs. 5-24.
- ^ Lawson, William D (1951). "Un método de cultivo de cristales individuales de telururo de plomo y seleniuro". J. Appl. Phys. 22 (12): 1444-1447. doi : 10.1063 / 1.1699890 .
- ^ Kanatzidis, Mercouri G. (7 de octubre de 2009). "Termoeléctricos nanoestructurados: ¿el nuevo paradigma? †". Química de Materiales . 22 (3): 648–659. doi : 10.1021 / cm902195j .
- ^ Él, Jiaqing; Kanatzidis, Mercouri G .; Dravid, Vinayak P. (1 de mayo de 2013). "Termoeléctricos a granel de alto rendimiento mediante un enfoque panoscópico" . Materiales hoy . 16 (5): 166-176. doi : 10.1016 / j.mattod.2013.05.004 .
- ^ Dughaish, ZH (1 de septiembre de 2002). "Telururo de plomo como material termoeléctrico para la generación de energía termoeléctrica". Physica B: Materia condensada . 322 (1–2): 205–223. doi : 10.1016 / S0921-4526 (02) 01187-0 .
- ^ Biswas, Kanishka; Él, Jiaqing; Zhang, Qichun; Wang, Guoyu; Uher, Ctirad; Dravid, Vinayak P .; Kanatzidis, Mercouri G. (1 de febrero de 2011). "Nanoestructuras endotaxiales deformadas con alta figura de mérito termoeléctrico". Química de la naturaleza . 3 (2): 160–166. doi : 10.1038 / nchem.955 . ISSN 1755-4330 . PMID 21258390 .
- ^ Biswas, Kanishka; Él, Jiaqing; Blum, Ivan D .; Wu, Chun-I .; Hogan, Timothy P .; Seidman, David N .; Dravid, Vinayak P .; Kanatzidis, Mercouri G. (20 de septiembre de 2012). "Termoeléctricas a granel de alto rendimiento con arquitecturas jerárquicas a escala global". Naturaleza . 489 (7416): 414–418. doi : 10.1038 / nature11439 . ISSN 0028-0836 . PMID 22996556 . S2CID 4394616 .
enlaces externos
- Hoja de datos del inventario nacional de contaminantes sobre plomo y compuestos
- Webelements