El diselenuro de tungsteno es un compuesto inorgánico con la fórmula WSe 2 . [6] El compuesto adopta una estructura cristalina hexagonal similar al disulfuro de molibdeno . Cada átomo de tungsteno está unido covalentemente a seis ligandos de selenio en una esfera de coordinación prismática trigonal, mientras que cada selenio está unido a tres átomos de tungsteno en una geometría piramidal. El enlace tungsteno-selenio tiene una longitud de 0,2526 nm y la distancia entre los átomos de selenio es de 0,334 nm. [7] Es un ejemplo bien estudiado de material en capas . Las capas se apilan a través de interacciones de van der Waals . WSE 2es un semiconductor muy estable en los dicalcogenuros de metales de transición del grupo VI.
WSe 2 monocapa sobre grafeno (amarillo) y su imagen atómica (recuadro) [1] | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
Tarjeta de información ECHA | 100.031.877 |
Número CE |
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PubChem CID | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
WSE 2 | |
Masa molar | 341,76 g / mol |
Apariencia | gris a negro sólido |
Olor | inodoro |
Densidad | 9,32 g / cm 3 [2] |
Punto de fusion | > 1200 ° C |
insoluble | |
Brecha de banda | ~ 1 eV (indirecto, a granel) [3] ~ 1,7 eV (directo, monocapa) [4] |
Estructura | |
hP6 , grupo espacial P6 3/ mmc, nº 194 [2] | |
a = 0.3297 nm, c = 1.2982 nm | |
Prismático trigonal (W IV ) Piramidal (Se 2− ) | |
Termoquímica | |
-185,3 kJ mol -1 [5] | |
Peligros | |
Principales peligros | MSDS externa |
Compuestos relacionados | |
Otros aniones | Diselenuro de tantalio |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
Referencias de Infobox | |
Estructura y propiedades
El polimorfo hexagonal (P6 3 / mmc) 2H-WSe 2 es isotípico con el MoS 2 hexagonal . La estructura de celosía bidimensional tiene W y Se dispuestos periódicamente en capas con simetría hexagonal. Al igual que el grafito , las interacciones de van der Waals mantienen unidas las capas; sin embargo, las capas 2D en WSe 2 no son atómicamente delgadas. El gran tamaño del catión W hace que la estructura reticular de WSe 2 sea más sensible a los cambios que MoS 2 . [8]
Además de la estructura hexagonal semiconductora típica, WSe 2 existe en otro polimorfo, una fase de coordinación octaédrica metálica 1T-WSe 2 basada en una simetría tetragonal con una capa de WSe 2 por unidad repetitiva. La fase 1T-WSe 2 es menos estable y pasa a la fase 2H-WSe 2 . [8] [9] WSe 2 puede formar una estructura similar a un fullereno .
Síntesis
Calentar películas delgadas de tungsteno bajo presión de selenio gaseoso y altas temperaturas (> 800 K) utilizando la técnica de deposición catódica conduce a que las películas cristalicen en estructuras hexagonales con la proporción estequiométrica correcta. [10]
- W + 2 Se → WSe 2
Aplicaciones potenciales
Los dicalcogenuros de metales de transición son semiconductores con aplicaciones potenciales en células solares y fotónica. [12] WSe a granel
2tiene una banda prohibida óptica de ~ 1,35 eV con una dependencia de la temperatura de −4,6 × 10 - 4 eV / K. [13] WSe
2Los fotoelectrodos son estables tanto en condiciones ácidas como básicas, lo que los hace potencialmente útiles en células solares electroquímicas . [14] [15] [16]
Las propiedades de WSe
2las monocapas difieren de las del estado general, como es típico en los semiconductores. Monocapas exfoliadas mecánicamente de WSe
2son materiales fotovoltaicos transparentes con propiedades LED . [17] Las células solares resultantes pasan el 95 por ciento de la luz incidente, y una décima parte del cinco por ciento restante se convierte en energía eléctrica. [18] [19] El material se puede cambiar de tipo p a tipo n cambiando el voltaje de un electrodo de metal adyacente de positivo a negativo, lo que permite que los dispositivos hechos con él tengan bandgaps sintonizables. [20]
Referencias
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