Tantal(IV)-selenid

Kristallstruktur
_ Ta4+ 0 _ Se2−
Allgemeines
Name	Tantal(IV)-selenid
Andere Namen	Tantaldiselenid
Verhältnisformel	TaSe2
Kurzbeschreibung	silbergrauer Feststoff[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 12039-55-3 EG-Nummer 234-898-2 ECHA-InfoCard 100.031.713 PubChem 82873 Wikidata Q24629587
Eigenschaften
Molare Masse	338,87 g·mol−1
Aggregatzustand	fest[2]
Dichte	6,7 g·cm−3[3]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [2] Gefahr H- und P-Sätze H: 301​‐​331​‐​373​‐​410 P: 260​‐​301+330+331+310​‐​304+340+311​‐​403+233 [2]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Tantal(IV)-selenid ist eine anorganische chemische Verbindung des Tantals aus der Gruppe der Selenide. Neben diesem sind TaSe₃, Ta₂Se und Ta₆Se noch weitere Tantalselenide bekannt.

Gewinnung und Darstellung

Tantal(IV)-selenid kann durch Reaktion von Tantal mit Selen bei Temperaturen über 600 °C gewonnen werden, wobei bei langsamem Abkühlen die 2H-Form als stabile Niedertemperaturform entsteht. Die 3R-Form kann durch Erhitzen der 1T-Form auf 300 bis 500 °C gewonnen werden. Bei 800 °C wandelt sich die 3R-Form in die 6R-Form um.^[1]

${\displaystyle \mathrm {Ta+2\ Se\longrightarrow TaSe_{2}} }$

Eigenschaften

Tantal(IV)-selenid ist ein Feststoff, der in vielen Modifikationen vorkommt (ähnlich wie Tantal(IV)-sulfid), die auch den nichtstöchiometrischen Bereich Ta_1+xSe₂ (x zwischen 0,35 und 0,15) umfassen. Diese haben nicht nur unterschiedliche Kristallstrukturen, sondern unterscheiden sich auch in ihren Eigenschaften und der Herstellung. So hat 1T-Form eine golden metallische Farbe, 2H(a)-Form silbern und andere Modifikationen schwarz. Die 1T-Form ist stabil bei Temperaturen über 800 °C und kann durch abschrecken auch bei Raumtemperatur erhalten werden. Von der 4H-Form sind drei verschiedene Modifikationen bekannt.^[1] Daneben sind auch noch eine 3R- und 6R-Form bekannt. Die Modifikationen besitzen die Kristallstrukturen: 1T trigonal mit der Raumgruppe P3m1 (Raumgruppen-Nr. 164)Vorlage:Raumgruppe/164, 2H hexagonal mit der Raumgruppe P6₃/mmc (Raumgruppen-Nr. 194)Vorlage:Raumgruppe/194, 3R und 6R jeweils rhombohedral mit der Raumgruppe R3m (Raumgruppen-Nr. 160)Vorlage:Raumgruppe/160.^[4] Die hexagonale geschichtete Kristallstruktur von Tantaldiselenid stellt Se-Ta-Se-Schichten in verschiedenen Stapelanordnungen dar. Die Schichtstruktur ermöglicht eine Laminierung oder ein Abblättern der Schichten.^[2]

Verwendung

Reines Tantaldiselenid wird als Sputtertarget verwendet, um Schmiermittelfilme und Beschichtungen herzustellen.^[5][6] Zweidimensionale geschichtete anorganische Nanomaterialien wie Tantal(IV)-selenid haben in letzter Zeit aufgrund ihrer dickenabhängigen physikalischen und chemischen Eigenschaften erhebliche Aufmerksamkeit erregt. Sie finden Anwendungen in der Photokatalyse, Photovoltaik, Gassensorik, Lithium-Ionen-Batterien, Feldeffekttransistoren, Spintronik usw.^[2]

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c} R.M.A. Lieth: Preparation and Crystal Growth of Materials with Layered Structures. Springer Science & Business Media, 2013, ISBN 978-94-017-2750-1, S. 189 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
2. ↑ ^{a b c d e} Datenblatt Tantalum diselenide, Crystal, 99.995% bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 23. März 2022 (PDF).
3. ↑ William M. Haynes: CRC Handbook of Chemistry and Physics, 93rd Edition. CRC Press, 2016, ISBN 978-1-4398-8050-0, S. 93 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
4. ↑ R. J. H. Clark, D. Brown: The Chemistry of Vanadium, Niobium and Tantalum Pergamon Texts in Inorganic Chemistry. Elsevier, 2013, ISBN 978-1-4831-8170-7, S. 600 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
5. ↑ Dale L. Perry: Handbook of Inorganic Compounds, Second Edition. CRC Press, 2016, ISBN 978-1-4398-1462-8, S. 412 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
6. ↑ Werner Baumann, Bettina Herberg-Liedtke: Chemikalien in der Metallbearbeitung Daten und Fakten zum Umweltschutz. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-61004-2, S. 1451 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).