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辉钼矿

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辉钼矿
生长在石英上的辉钼矿自形晶,来自加拿大魁北克。晶体尺寸15mm。
基本资料
类别硫化物矿物
化学式MoS2
IMA记号Mol[1]
施特龙茨分类2.EA.30
晶体分类2H多型:双六方双锥体 (6/mmm)
3R多型:双三方双锥体 (3m)
晶体空间群2H多型:P63/mmc
3R多型:R3m
晶胞2H多型:a = 3.16 Å,
c = 12.3 Å; Z = 2
3R多型:a = 3.16 Å,
c = 18.33 Å; Z = 3
性质
颜色黑色至铅灰色、银灰色
晶体惯态薄片状六方晶体,晶面为轴面。亦见六面锥体,断面轴面。或以块状,薄片和小颗粒存在于硫化物矿物中
晶系常见,2H多型:六方
3R多型:三方
解理[0001]完美
韧性/脆性层间可平移,非延展性
莫氏硬度1–1.5
光泽金属光泽
条痕蓝灰色
透明性接近不透明,薄片半透明
比重4.73
多色性非常强
熔性不熔(1185 °C时分解)
其他特征触摸有油腻感,并在手指上留痕
参考文献[2][3][4][5][6]

辉钼矿(英语:Molybdenite)是硫化物矿物,化学式为MoS2。辉钼矿具有与石墨相似的外观和晶体结构,因此有润滑效果。其晶体结构由夹在两层硫原子之间的钼原子层组成。其Mo-S键很强,但在三层层间中,顶部和底部的硫原子之间的相互作用力较弱。因此辉钼矿易产生解理面。辉钼矿常见以六方晶系结晶为2H多型,或以三方晶系结晶为3R多型。[3][4][7]

描述

产生

纯度较低的辉钼矿样品

辉钼矿产生于高温热液矿床中,它的伴生矿物包括黄铁矿黄铜矿石英无水石膏萤石白钨矿。其重要矿床包括在新墨西哥州Questa的散发斑岩型钼矿床,以及科罗拉多州的的Henderson和Climax矿。亚利桑那州犹他州墨西哥的斑岩铜矿床也存在辉钼矿。

在正常和偏振光下的辉钼矿

元素作为钼的替代始终存在于辉钼矿中,通常在百万分之一(ppm)范围内,有时高达1-2%。铼含量高可导致X射线衍射技术可检测到结构多样性。辉钼矿基本上是铼的唯一来源。放射性同位素铼-187及其子同位素-187的存在提供了一种有用的地质年代测定技术。

特征

辉钼矿的晶体结构

辉钼矿非常柔软且具有金属光泽,在外观上几乎与石墨相同,在没有科学设备的情况下无法明确区分这两种矿物。它在纸上留下痕迹的方式与石墨几乎相同。它与石墨的区别在于是其更高的比重以及更容易出现在基质上。

用途

辉钼矿是钼的重要矿石,也是金属钼的最常见来源。[4]虽然钼在地壳中很稀有,但辉钼矿相对常见且易于加工,这也是金属钼的生产具有经济可行性的主要原因。辉钼矿通过泡沫浮选提纯,然后氧化以形成可溶性钼酸盐仲钼酸铵还原后可生成金属钼,也可用于肥料、催化剂和电池电极。到目前为止,钼的最常见用途是与铁制成合金。钼铁是高强度和耐腐蚀钢的重要组成部分。

半导体

多层辉钼矿片是具有间接带隙半导体。相比之下,单层薄片具有直接带隙。[8]在20世纪初,辉钼矿被用于一些原始的半导体二极管中,这些二极管被称为猫须检波器,在早期的矿石收音机中用作解调器。单层辉钼矿显示出良好的电子迁移率,可用于制造小的或低压晶体管。[9]这种晶体管可以探测并发出光,未来可能会在光电子学中使用。[10]

参见

参考资料

  1. ^ Warr, L.N. IMA–CNMNC approved mineral symbols. Mineralogical Magazine. 2021, 85 (3): 291–320. Bibcode:2021MinM...85..291W. S2CID 235729616. doi:10.1180/mgm.2021.43可免费查阅. 
  2. ^ Mineralienatlas. [2017-03-08]. (原始内容存档于2016-11-29). 
  3. ^ 3.0 3.1 Handbook of Mineralogy (PDF). [2017-03-08]. (原始内容存档 (PDF)于2012-05-26). 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 Mindat.org. [2017-03-08]. (原始内容存档于2009-05-13). 
  5. ^ Webmineral data for Molybdenite. [2017-03-08]. (原始内容存档于2010-02-12). 
  6. ^ Dana's Manual of Mineralogy ISBN 0-471-03288-3
  7. ^ Molybdenite 3R on Mindat. [2017-03-08]. (原始内容存档于2021-04-28). 
  8. ^ Mak, Kin Fai; Lee, Changgu; Hone, James; Shan, Jie; Heinz, Tony F. Atomically Thin MoS2: A New Direct-Gap Semiconductor 105 (13). 24 Sep 2010 [2023-07-19]. doi:10.1103/PhysRevLett.105.136805. (原始内容存档于2019-06-06).  |journal=被忽略 (帮助)
  9. ^ Molybdenite transistor is a first. 8 Feb 2011 [2023-07-19]. (原始内容存档于2011-12-10). 
  10. ^ First light from molybdenite transistors. 19 Apr 2013. [2023-07-19]. (原始内容存档于2016-12-29).