甲脒氢碘酸盐
[CAS# 879643-71-7]

基本信息

• 产品分类: 化学试剂 >> 有机试剂 >> 亚氨、脒
• 英文名: Formamidine hydriodide
• 别名: Methanimidamide hydroiodide
• 产品名称: 甲脒氢碘酸盐
• 分子式: CH₄N₂^.HI
• 分子量: 171.97
• CAS 登录号: 879643-71-7
• EC 号码: 827-106-7
• 分子行输入简码SMILES: C(=N)N.I

物理化学性质

• 熔点: 335 ºC (实验值)
• 沸点: 127.9 ºC 760 mmHg (计算值)^*
• 闪点: 31.1 ºC (计算值)^*

^* 使用计算软件 Advanced Chemistry Development (ACD/Labs).

安全数据

• 危险品标志: GHS07 Warning
• 危害标签: H302-H315-H319-H335
• 防护标签: P261-P264-P264+P265-P270-P271-P280-P301+P317-P302+P352-P304+P340-P305+P351+P338-P319-P321-P330-P332+P317-P337+P317-P362+P364-P403+P233-P405-P501

危害分类

危害	分类	类别码	危害标签
急性毒性	Acute Tox.	4	H302
皮肤刺激	Skin Irrit.	2	H315
眼刺激	Eye Irrit.	2	H319
特定目标器官毒性—单次接触	STOT SE	3	H335

发现和应用

甲脒氢碘化物 (FAI, CH(NH₂)₂HI) 是一种由质子化的甲脒阳离子和碘阴离子组成的盐。近几十年来，由于其在光电应用领域有机-无机杂化钙钛矿材料的开发中发挥了重要作用，它变得尤为重要。

该物质最初被研究为一种简单的有机碘化物盐，但其主要影响随着钙钛矿太阳能电池研究的兴起而显现。当与碘化铅 (PbI₂) 结合时，甲脒氢碘化物会形成甲脒碘化铅 (FAPbI₃)，这是一种具有良好带隙 (~1.48 eV) 的钙钛矿半导体，适用于光伏应用。该材料已被证明比广泛使用的甲基铵碘化铅 (MAPbI₃) 更有效地吸收可见光，同时还具有更高的热稳定性。

FAI基钙钛矿的发现解决了甲铵基体系的一些局限性，尤其是在高温和潮湿环境下的不稳定性。由FAI衍生的钙钛矿表现出更好的结构稳定性、更少的相变衰减以及更高的太阳能电池能量转换效率。因此，氢碘化甲脒已成为制备高性能钙钛矿吸收体的关键前体。

除了在光伏领域的作用外，FAI还在发光二极管 (LED) 和光电探测器领域得到了研究。在钙钛矿LED中，将FAI引入到活性层中可以提高结晶度并减少非辐射复合，从而提高亮度和使用寿命。同样，在光电探测器中，FAI衍生的钙钛矿有助于提高响应度并缩短光响应时间。

从化学角度来看，FAI通常是通过在受控条件下用氢碘酸中和乙酸甲脒来合成的，然后进行纯化以去除残留的水和杂质。所得晶体盐在二甲基甲酰胺 (DMF) 和二甲基亚砜 (DMSO) 等极性溶剂中高度可溶，这有利于其在薄膜器件制造中常用的溶液加工技术中的应用。

甲脒氢碘化物的应用通过混合阳离子钙钛矿的工程化得到了扩展。通过用铯或甲铵等其他阳离子部分取代甲脒，研究人员制备出了相稳定性更高、器件性能更高的钙钛矿薄膜。因此，FAI 不仅作为单阳离子源发挥着重要作用，而且也是多阳离子钙钛矿配方中的关键组分。

FAI 的重要性在于它有助于提高钙钛矿太阳能电池的效率，其效率已从 2010 年代初的不到 5% 迅速提升至近年来的 25% 以上。其稳定性优势和良好的带隙使其成为钙钛矿基光伏技术商业化研究的首选。持续研究甲脒及其衍生物有望进一步提升器件性能和稳定性，从而支持钙钛矿技术从实验室研究向实际应用的转变。

总而言之，甲脒氢碘酸盐是一种相对简单的有机盐，其重要性源于其能够形成具有优异光电性能的高质量钙钛矿吸收体。甲脒作为钙钛矿前体的发现推动了太阳能电池、LED和光电探测器领域的重大进展，使其成为现代光电研究的基石材料。

参考文献

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DOI: 10.1007/s44405-025-00010-3

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