بیسموت تری یدید ترکیبی معدنی و به شکل پودر کریستالی سیاه مایل به سبز می باشد. این ماده محصول واکنش میان بیسموت و ید است که از دسته کاتالیست های بیسموتی است. ترکیبی غیر سمی است!
بیسموت یدید دارای دو نوع ساختار کریستالی است که نوع تری گونال آن به صورتی است که مراکز یدید، شبکه شش ضلعی را اشغال می کنند و مراکز بیسموت که یک سوم سایت های هشت ضلعی (متناوب با لایه) را اشغال می کنند.
از تحقیقات مختلفی که در مورد بیسموت تری یدید به ویژه در ۵ تا ۱۰ سال گذشته انجام شده است، به نظر می رسد که این ماده پتانسیل آن را دارد که به عنوان یک ماده جاذب ایده آل و نیمه هادی در زمینه های مختلف، از جمله سلول خورشیدی استفاده گردد.
خواص و مشخصات شناسایی
| خواص | مشخصات |
| دانسیته (g/cm۳) ۵/۷۷۸ | فرمول شیمیایی BiL۳ |
| نقطه ذوب (۰C) 408/6 | وزن مولکولی (g/mol) 589/69 |
| نقطه جوش (۰C) 542 | شماره (CAS No) 7787-64-6 |
| حلالیت در آب (در ۰C 20) (g/100ml) 0/7761 | نام ها: Bismuth(III) iodide, bismuth triiodide |
سنتز بیسموت تری یدید
بیسموت یدید پس از گرم کردن مخلوطی از ید و پودر بیسموت تشکیل می شود:
۲Bi + 3I۲ → ۲BiI۳
تری یدید بیسموت را می توان با واکنش اکسید بیسموت با اسید هیدرویدیک آبی نیز تهیه کرد:
(Bi۲O۳(s) + 6HI(aq) → ۲BiI۳(s) + 3H۲O(l
کاربردها
بیسموت یدید در زمینه ها و صنایع مختلف کاربرد دارد که از آن جمله:
– در فرایندهای آزمایشگاهی و کار با یون های بیسموت و آلکالوئیدها استفاده می شود.
– این ماده به عنوان یک کاتالیزور در واکنش های گانیله استفاده می شود.
– برنامه های کاربردی اشعه گاما
– این ماده به عنوان یک ترکیب در نیمه هادی و سایر کاربردهای با خلوص بالا استفاده می شود.
– تری یدید بیسموت به دلیل داشتن خواص نوری خوب و به دلیل داشتن عناصر غیرسمی، نامزد بالقوه ای برای کاربرد در سلول های خورشیدی است.
از آنجا که بیسموت تری یدید در آب نامحلول است، می توان با افزودن منبع یدید مانند پتاسیم یدید، محلول آبی را برای حضور یون های +Bi۳ آزمایش کرد. رسوب سیاه بیسموت یدید، نشانگر آزمایش مثبت است. تری یدید بیسموت، در هنگام گرم شدن با اهدا کنندگان هالید، آنیون های (III) یدوبیسموت را تشکیل می دهد:
[۲NaI + BiI۳ → Na۲[BiI۵
کاربرد بیسموت تری یدید در سلول های خورشیدی
مواد مبتنی بر بیسموت یک جایگزین غیر سمی هستند و پتانسیل ایجاد راندمان تبدیل قدرت بالا (PCE) سلول های خورشیدی فیلم نازک را دارند. بیسموت یدید یک ماده معدنی و دارای بندگپ ایده آل، به راحتی با روش های مختلفی پردازش می شود و موجب کاربردش در سلول های خورشیدی می گردد که در رقابت با سلول های خورشیدی سیلیکونی می باشد.
جهت گیری کریستالی لایه فعال در فرآیندهای استفاده شده در یک سلول خورشیدی، نقش مهمی در اثربخشی یک سلول خورشیدی ایفا می کند. ساختار کریستالی پروسکایت تری یدید بیسموت، آن را به عنوان ماده لایه فعال در سلول های خورشیدی تبدیل می کند و موجب استفاده از آن در صنایع خاصی از جمله نیروگاه الکتریکی و ابررسانا می کند.
این ماده به دلیل داشتن بندگپ مناسب، الکترون های متحرک و “تحمل نقص” بالقوه برای لایه های نازک در سلول های خورشیدی کاربرد گسترده ای دارد. بیسموت تری یدید دارای دو نوع ساختار کریستالی است که طبق گفته های محققان، موفقیت این ماده به عنوان نیمه هادی در سلول های خورشیدی، به علت ساختار کریستالی شش گوشه یا تری گونال آن می باشد.