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Non-innocent Intercalation of Diamines into Tetragonal FeS Superconductor
ACS Applied Energy Materials ( IF 5.4 ) Pub Date : 2021-01-13 , DOI: 10.1021/acsaem.0c02996 Colin P. Harmer 1, 2 , Chongin Pak 3 , Joshua T. Greenfield 3 , Adedoyin N. Adeyemi 1 , Eranga H. Gamage 1, 2 , Kirill Kovnir 1, 2
ACS Applied Energy Materials ( IF 5.4 ) Pub Date : 2021-01-13 , DOI: 10.1021/acsaem.0c02996 Colin P. Harmer 1, 2 , Chongin Pak 3 , Joshua T. Greenfield 3 , Adedoyin N. Adeyemi 1 , Eranga H. Gamage 1, 2 , Kirill Kovnir 1, 2
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We report two solvothermal pathways toward intercalated iron sulfide, [Fe8S10]Fe(en)3·en0.5 (en = ethylenediamine), featuring [Fe8S10]2– layers stacked by [Fe(en)3]2+ cations and free ethylenediamine molecules. [Fe8S10]Fe(en)3·en0.5 is synthesized in a simple single-step method from Fe and S in ethylenediamine with addition of NH4Cl mineralizer as well as from solvothermal treatment of mackinawite, tetragonal FeS. In situ synchrotron powder X-ray diffraction experiments reveal a clear transformation of tetragonal FeS into [Fe8S10]Fe(en)3·en0.5 upon reaction with ethylenediamine. In-house control synthetic experiments confirmed the chemical process, whereby ethylenediamine leaches iron solely from the tetragonal Fe–S layers to form [Fe(en)3]2+ complexes and thereby oxidize the intralayer iron to Fe2.25+. Our report emphasizes that, in layered iron chalcogenides, diamines can intercalate as charged coordination complexes in tandem with neutral diamine molecules.
中文翻译：
二胺非纯插入四方FeS超导体
我们报告了两种朝向插层式硫化铁的溶剂热途径，即[Fe 8 S 10 ] Fe（en）3 ·en 0.5（en =乙二胺），具有[Fe 8 S 10 ] 2 –由[Fe（en）3 ] 2堆叠的层+阳离子和游离乙二胺分子。[Fe 8 S 10 ] Fe（en）3 ·en 0.5是通过简单的一步法由乙二胺中的Fe和S以及NH 4 Cl矿化剂，以及对Mackinawite，四方FeS进行溶剂热处理而合成的。原位同步加速器粉末X射线衍射实验表明，与乙二胺反应后，四方FeS明显转变为[Fe 8 S 10 ] Fe（en）3 ·en 0.5。内部对照合成实验证实了化学过程，其中乙二胺仅从四方Fe–S层中浸出铁，形成[Fe（en）3 ] 2+络合物，从而将层内铁氧化为Fe 2.25+。我们的报告强调，在层状硫属硫化物中，二胺可作为带电荷的配位配合物与中性二胺分子串联插入。
更新日期：2021-01-25
中文翻译：
二胺非纯插入四方FeS超导体
我们报告了两种朝向插层式硫化铁的溶剂热途径，即[Fe 8 S 10 ] Fe（en）3 ·en 0.5（en =乙二胺），具有[Fe 8 S 10 ] 2 –由[Fe（en）3 ] 2堆叠的层+阳离子和游离乙二胺分子。[Fe 8 S 10 ] Fe（en）3 ·en 0.5是通过简单的一步法由乙二胺中的Fe和S以及NH 4 Cl矿化剂，以及对Mackinawite，四方FeS进行溶剂热处理而合成的。原位同步加速器粉末X射线衍射实验表明，与乙二胺反应后，四方FeS明显转变为[Fe 8 S 10 ] Fe（en）3 ·en 0.5。内部对照合成实验证实了化学过程，其中乙二胺仅从四方Fe–S层中浸出铁，形成[Fe（en）3 ] 2+络合物，从而将层内铁氧化为Fe 2.25+。我们的报告强调，在层状硫属硫化物中，二胺可作为带电荷的配位配合物与中性二胺分子串联插入。
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