sulfuro de cobalto

Compuesto químico

El sulfuro de cobalto es el nombre de los compuestos químicos con fórmula Co _x S _y . Las especies bien caracterizadas incluyen minerales con las fórmulas CoS, CoS ₂ , Co ₃ S ₄ y Co ₉ S ₈ . En general, los sulfuros de cobalto son negros, semiconductores , insolubles en agua y no estequiométricos . ^[1]

Minerales e hidrometalurgia

Los sulfuros de cobalto se encuentran ampliamente como minerales y constituyen las principales fuentes de todos los compuestos de cobalto. Los minerales binarios de sulfuro de cobalto incluyen la cattierita (CoS ₂ ) y la linneita (Co ₃ S ₄ ). CoS ₂ (ver imagen en la tabla) es isoestructural con pirita de hierro y presenta grupos disulfuro, es decir, Co ²⁺ S ₂ ²⁻ . La linneita, también rara, adopta el motivo de espinela . ^[2] El compuesto Co ₉ S ₈ se conoce como una cobaltopentlandita muy rara (el análogo de Co de la pentlandita ). ^[3] Los minerales de sulfuro de metales mixtos incluyen carrollita (CuCo ₂ S ₄ ) y siegenita (Co _3−x Ni _x S ₄ ).

CoS se conoce como jaipurita. Sin embargo, esta especie es cuestionable. ^{[4] [5]}

Los minerales de sulfuro de cobalto se convierten en cobalto mediante tostación y extracción en ácido acuoso. En algunos procesos, las sales de cobalto se purifican por precipitación cuando se tratan soluciones acuosas de iones cobalto (II) con sulfuro de hidrógeno . Esta reacción no sólo es útil en la purificación de cobalto de sus minerales, sino también en análisis inorgánicos cualitativos . ^[1]

Aplicaciones e investigación

En combinación con el molibdeno, los sulfuros de cobalto se utilizan como catalizadores para el proceso industrial llamado hidrodesulfuración , que se implementa a gran escala en las refinerías . Los sulfuros de cobalto sintéticos se investigan ampliamente como electrocatalizadores. ^[6]

Literatura seleccionada

• Congiu, M.; Albano, LGS; Decker, F.; Graeff, director financiero (1 de enero de 2015). "Ruta precursora única para contraelectrodos eficientes de sulfuro de cobalto para células solares sensibilizadas por tinte". Acta electroquímica . 151 : 517–524. doi :10.1016/j.electacta.2014.11.001.
• Huo, Jinghao; Zheng, Min; Tu, Yongguang; Wu, Jihuai; Hu, Linhua; Dai, Songyuan (20 de marzo de 2015). "Un contraelectrodo de sulfuro de cobalto de alto rendimiento para células solares sensibilizadas con tinte". Acta electroquímica . 159 : 166-173. doi :10.1016/j.electacta.2015.01.214.
• Congiu, M.; Albano, LGS; Decker, F.; Graeff, director financiero (1 de enero de 2015). "Ruta precursora única para contraelectrodos eficientes de sulfuro de cobalto para células solares sensibilizadas con tinte". Acta electroquímica . 151 : 517–524. doi :10.1016/j.electacta.2014.11.001.
• Congiu, Mirko; Lanuti, Alessandro; di Carlo, Aldo; Graeff, Carlos FO (1 de diciembre de 2015). "Una tinta a base de agua novedosa y adecuada para una gran superficie para la deposición de películas de sulfuro de cobalto para la conversión de energía solar con electrolitos sin yodo". Energía solar . 122 : 87–96. Código Bib :2015SoEn..122...87C. doi :10.1016/j.solener.2015.08.032. hdl : 11449/177482 .
• Lin, Jeng-Yu; Liao, Jen-Hung; Wei, Tzu-Chien (1 de abril de 2011). "Contraelectrodos CoS en forma de panal para células solares sensibilizadas con tinte transparente". Letras electroquímicas y de estado sólido . 14 (4): D41 – D44. doi : 10.1149/1.3533917. ISSN  1099-0062.
• Lin, Jeng-Yu; Liao, Jen-Hung; Chou, Shu-Wei (1 de octubre de 2011). "Electrodeposición catódica de contraelectrodos de sulfuro de cobalto altamente porosos para células solares sensibilizadas con colorante". Acta electroquímica . 56 (24): 8818–8826. doi :10.1016/j.electacta.2011.07.080.
• Congiu, Mirko; Bonomo, Mateo; Marco, María Letizia De; Dowling, Denis P.; Di Carlo, Aldo; Dini, Danilo; Graeff, Carlos FO (16 de julio de 2016). "Sulfuro de cobalto como contraelectrodo en células solares sensibilizadas con tinte tipo p". QuímicaSeleccione . 1 (11): 2808–2815. doi :10.1002/slct.201600297. ISSN  2365-6549.
• Nattestad, Andrés; Ferguson, Michael; Kerr, Robert; Cheng, Yi-Bing; Bach, Udo (2008). "Fotocátodos de óxido de níquel (II) sensibilizados por tinte para aplicaciones de células solares en tándem". Nanotecnología . 19 (29): 295304. Código bibliográfico : 2008 Nanot..19C5304N. doi : 10.1088/0957-4484/19/29/295304 . PMID  21730603. S2CID  30601690. ^{[ enlace muerto permanente ]}

Referencias

1. John D. Donaldson, Detmar Beyersmann "Cobalto y compuestos de cobalto" en la Enciclopedia de química industrial de Ullmann 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi :10.1002/14356007.a07_281.pub2
2. Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1984). Química de los Elementos . Oxford: Prensa de Pérgamo. ISBN 978-0-08-022057-4.
3. "Inicio". mindat.org .
4. "Jaipurita".
5. "Lista de minerales". 21 de marzo de 2011.
6. Mateo, Simón; Yella, Asuán; Gao, Peng; Humphry-Baker, Robin; Curchod, Basile FE; Ashari-Astani, Negar; Tavernelli, Ivano; Rothlisberger, Úrsula; Nazeeruddin, Md. Khaja (2014). "Células solares sensibilizadas por tinte con una eficiencia del 13% lograda mediante la ingeniería molecular de sensibilizadores de porfirina". Química de la Naturaleza . 6 (3): 242–247. Código Bib : 2014NatCh...6..242M. doi :10.1038/nchem.1861. PMID  24557140.

• Sulfuro de cobalto, libro web del NIST