关于氧化锡的制备方法
高纯超细氧化锡的制备
高纯超细氧化锡的制备王成彦(北京矿冶研究总院)摘要通过对氧化锡生成过程工艺条件的改进,生产出了平均粒度0.55u111,比表面积11.6…2/g.真密度7.039/era3,松装密度0.799/cm3:Sn02纯度大于9999%的高纯超细氧化锡。
所得产品易于过滤和洗涤.Sn02干燥煅烧过程不团聚不结块。
关键词氧化锡超细粉末高纯超细氧化锡(Sn02)由于具有特异的光电性能和气敏特性,被广泛地应用于陶瓷电容元件、气敏元件、半导体元件、电极材料及太阳能电池的光学透明薄膜和ITO薄膜上。
使用均匀的氧化锡超细粉体不仅可以大大改善材料的物化特性,并且可以改进其制备工艺,提高材料的再生性。
因此,开发均匀氧化锡超细粒子的制备技术是获得高性能氧化锡基材料的关键。
关于高纯超细氧化锡制备技术的研究,国内外大都侧重于SnO:薄膜材料的制备,而对SnO:超细粒子粉体单体材料的研制,文献报道较少。
实验室常采用的制备方法主要有以下三种:(1)四氯化锡高温强制水解法;利用四氯化锡与蒸汽在高温下强制水解生成sn02。
但因所生成的氧化锡是以水合物的形态呈凝胶状存在,极难过滤和洗涤,必须采用冷冻干燥或共沸点蒸发脱水干燥办法以防止产品结块,不仅成本较高,工业上实现也较为困难。
(2)硝酸氧化法:将金属锡熔化水淬成锡花,再与硝酸反应,经洗涤、干燥、烘干、粉碎得到产品Sn02。
由于生成的Sn02在干燥时结块需重新粉碎,因而粒度粗,产品的纯洁度和均匀性无法保证。
(3)高温直接氧化法;将金属锡熔融,在高温下吹入热空气进行直接氧化,经电收尘而得。
该法为全火法流程,工艺简单,成本低,较易实现工业化;其缺点是产品的粒度分布范围宽,在氧化不完全时,可能生成SnO和Sn02的混合物。
本试验是在“硝酸氧化法”的基础上,通过对氧化锡生成过程工艺条件的改进,研制生产高超细氧化锡。
l试验原料及方法试验用金属锡粉化学全分析结果:Sn99.99‰杂质元素(×101’;Bi24,Sbl8,As50,Fe33,Cu9,S4,A14,Zn4。
固相反应制备纳米氧化锡
基金项目:广西教育厅科研项目资助(桂教科研字2002第316号),广西大学博士启动基金(2001年)作者简介:宋宝玲(1967-),女,广西宾阳人,广西大学讲师,廖森为通讯联系人收稿日期:2003201215固相反应制备纳米氧化锡宋宝玲,廖 森,姜求宇,陈 佳(广西大学化学化工学院,广西,南宁,530004) 摘 要:用室温固相化学反应法制备了氧化锡纳米晶体。
在室温下让含一定量表面活性R 的碳酸氢铵粉末与五水氯化锡粉末按一定的摩尔比混合研磨,得到含有氧化锡前驱体以及可溶性无机盐的混合物。
用水洗去混合物中的可溶性无机盐并干燥后,得到纯的前驱体。
前驱体经高温热裂解得到氧化锡纳米晶体。
经XRD 表征,可知氧化锡为4.2nm 左右的纳米晶体。
关键词:纳米氧化锡;固相反应;均匀设计 中图分类号:TQ 134.32 文献标识码:A 文章编号:167129905(2003)022******* SnO 2由于具有特异的光电性能和气敏特性,被广泛地应用于气敏元件、半导体元件、电极材料及太阳能电池的光学透明薄膜上。
使用均匀的氧化锡纳米粉体不仅可以大大改善材料的物化特性,并且可以改进其制备工艺,提高材料的再生性。
因此,开发氧化锡纳米粒子的制备技术是获得高性能氧化锡基材料的关键[1]。
而SnO 2微粉或超细粉体的制备,报道较多的有低温等离子体法、溅射法、沉淀法、水解法、化学气相沉积法和溶胶——凝胶法等[2]。
近年来发展起来的低热(或室温)固相反应[3],在制备超细粉体材料方面已经得到越来越广泛的应用,这种制备方法具有转化率高、选择性好、工艺简单、能耗低、污染少等优点[4]。
过渡金属的碳酸盐或者碱式碳酸盐易于热裂解并得到相应的纳米氧化物[5],故过渡金属的碳酸盐或者碱式碳酸盐是制备纳米氧化物的优良前驱体。
利用室温固相反应制备碳酸盐或者碱式碳酸盐前驱体,进而制备纳米氧化锡的方法在国内未见相关的报道。
因此本文选用该法,通过让含结晶水的五水氯化锡与含有非离子型表面活性剂R 的碳酸氢铵进行室温固相反应,得到含有前驱体的反应混合物,水洗去混合物中可溶性的无机盐后得纯净的前驱体,前驱体干燥后,经马福炉热裂解得到纳米氧化锡。
氧化锡的制备工艺
SnO2具有更宽的带隙和更高的激子束缚能,SnO2体材料的密度为5.67g/cm,通常制备的SnO2薄膜密度大约为体材料密度的80~90%,熔点为1927摄氏度。
SnO2及其掺杂薄膜具有高可见光透过率、高电导率、高稳定性、高硬度和极强的耐腐蚀性等性能。
宽带隙半导体的纳米线具有巨大的纵横比,表现出奇特的电学和光学性能,使其在低压和短波长光电子器件方面具有潜在的应用前景。
与传统SnO2相比,由于SnO2 纳米材料具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应,因而在光、热、电、声、磁等物理特性以及其他宏观性质方面都会发生显著的变化。
二、纳米氧化锡的制备1.固相法1)高能机械球磨法高能机械球磨法是利用球磨机的转动或振动,对原料进行强烈的撞击、研磨和搅拌。
2)草酸锡盐热分解法2.液相法1)醇—水溶液法2)溶胶—凝胶法溶胶—凝胶法的基本原理是:金属醇盐或无机盐在有机介质中经水解、缩聚,形成溶胶,溶胶聚合凝胶化得到凝胶,凝胶经过加热或冷冻干燥及焙烧处理,除去其中的有机成分,即可得到纳米尺度的无机材料超细颗粒。
3)微乳液法微乳液法是将两种反应物分别溶于组成完全相同的两份微乳液中;然后这两种反应物在一定条件下通过物质交换彼此发生反应,借助超速离心,使纳米微粒与微乳液分离;再用有机溶剂清洗除去附着在表面的油和表面活性剂;最后在一定温度下干燥处理,即可得到纳米微粒的固体样品。
4)沉淀法沉淀法分直接沉淀法和均匀沉淀法,直接沉淀法是制备超细氧化物广泛采用的一种方法,它是在含有金属离子的溶液中加入沉淀剂后,于一定条件下生成沉淀,除去阴离子,沉淀经热分解。
均匀沉淀法是利用某一反应使溶液中的构晶离子从溶液中缓慢均匀地释放出来。
制得超细氧化物。
5)水热法水热法制备超细微粉的技术始于1982年,它是指在高温、高压下一些氢氧化物在水中的溶解度大于对应氧化物在水中的溶解度,氢氧化物溶入水中同时析出氧化物。
6)微波法7)锡粒氧化法3.气相法1)等离子体法等离子体法是在惰性气氛或反应性气氛下通过直流放电使气体电离产生高温等离子体,使原料熔化和蒸发,蒸气遇到周围的气体被冷却或与之发生反应形成超微粉。
制作氧化锡薄膜的方法
制作氧化锡薄膜的方法
制作氧化锡薄膜的常见方法有物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)两种方法。
1. 物理气相沉积(PVD):
- 蒸发沉积:将金属锡加热至其蒸汽压达到一定值,让其蒸发在基底表面上形成氧化锡薄膜。
- 磁控溅射:使用带有金属锡靶的溅射装置,施加高频电场使锡离子释放,然后沿着惰性气体(如氩气)形成的轨道击中基底表面。
2. 化学气相沉积(CVD):
- 热CVD:通过在高温(通常在200-1000°C)下将有机锡化合物(如四氯化锡)与氧气反应,使其降解沉积在基底表面形成氧化锡薄膜。
- 气相沉积:以液体有机锡化合物为前体,在低温下(通常在50-150°C)通过气相喷雾使其与氧气反应,形成氧化锡薄膜。
无论是PVD还是CVD方法,制备氧化锡薄膜的具体条件(如温度、气氛、前体物质等)都会对薄膜的性质产生影响,并且需要确保在制备过程中薄膜与空气中的氧气反应以形成氧化锡。
氧化锡传感器的制备工艺
氧化锡传感器的制备工艺
氧化锡传感器的制备工艺主要包括以下几个步骤:
1. 材料准备:准备氧化锡粉末和基底材料。
2. 制备基底:选择合适的基底材料,如硅基底、玻璃基底等,并进行清洗和表面处理。
3. 氧化锡膜的沉积:采用薄膜沉积技术,如物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)等方法,在基底上沉积氧化锡薄膜。
4. 薄膜热处理:将沉积的氧化锡膜进行热处理,以提高其晶化程度和结晶粒度,并消除膜内应力。
5. 电极制备:在沉积的氧化锡膜表面加工制备电极,通常使用光刻技术和金属蒸镀技术。
6. 封装与测试:将制备好的氧化锡传感器封装在合适的封装材料中,并进行测试和性能验证。
7. 最终产品质检:对制备好的氧化锡传感器进行质量检验,包括外观检查、电性能测试、灵敏度测试等。
需要注意的是,具体制备工艺会因应用领域和技术要求的不同而有所差异,上述步骤仅作为一般制备工艺的示例。
在具体制备过程中,还需根据实际情况进行工艺优化和参数调整。
ald氧化锡折射率温度
ald氧化锡折射率温度
摘要:
1.引言:介绍氧化锡(SnO2)的特性
2.ald 氧化锡的制备方法
3.氧化锡折射率的影响因素
4.温度对氧化锡折射率的影响
5.结论:总结ald 氧化锡折射率与温度的关系及其应用
正文:
1.引言
氧化锡(SnO2)是一种广泛应用于光学领域的材料,因其具有较高的折射率和良好的透明性。
在众多制备氧化锡的方法中,ald(原子层沉积)技术因其优异的薄膜性能而备受关注。
本文将探讨ald 氧化锡的折射率与温度之间的关系及其应用。
2.ald 氧化锡的制备方法
ald 技术是一种在基板上逐层沉积薄膜的方法,可以实现对薄膜厚度和组成的精确控制。
在制备ald 氧化锡薄膜时,通常采用锡前驱体和氧前驱体进行反应。
通过调控反应条件,可以实现对薄膜性质的调控。
3.氧化锡折射率的影响因素
氧化锡的折射率受多种因素影响,包括薄膜的厚度、晶体结构、氧含量等。
随着薄膜厚度的增加,折射率会逐渐提高。
晶体结构方面,不同的晶体结构对折射率也有影响。
氧含量则是影响折射率的另一个重要因素,适当提高氧
含量可以提高折射率。
4.温度对氧化锡折射率的影响
温度对ald 氧化锡薄膜的折射率具有显著影响。
通常情况下,随着温度的升高,折射率会降低。
这是因为温度升高会导致薄膜中的晶格振动加剧,从而使光在薄膜中的传播速度加快,导致折射率的降低。
5.结论
综上所述,ald 氧化锡薄膜的折射率与温度之间存在一定的关系。
通过调控制备条件和温度,可以实现对薄膜折射率的调控,从而满足不同应用场景的需求。
氧化锡
1、溶胶——凝胶法。
溶胶——凝胶法因其产品的均一性,高纯度和低合成温度而得到了成功的应用,该方法在制备制备纳米氧化锡方面应用也较多。
如有人对溶胶——凝胶法制备纳米氧化锡的工艺参数,反应浓度,干燥的时间,温度等因素进行了研究,成功的制备了纳米氧化锡。
又如以廉价的无机盐为原料,采用溶胶——凝胶法制备了颗粒小,孔径大,比表面高的氧化锡超细粉。
溶胶——凝胶法所制的粉体具有颗粒尺寸均一,比表面高的,活性高,烧制温度低等优点,但在制备过程中由于受表面张力的影响,纳米粒子极易团聚在一起。
为克服其缺点,最近在溶胶——凝胶法的凝胶干燥过程中有发展出真空干燥,冷冻干燥和超临界流体干燥等方法,其中超临界流体干燥法最引人注目,它能除去干燥过程中产生的表面张力和毛细,管作用。
2、水热法。
水热法是在特制的密闭反应容器里,采用水溶液为反应介质,在高温,高压的条件下进行有关化学反应的总称。
通过对容器加热,为各种前驱物的反应和结晶提供了一个在常压条件下无法得到的特殊物理,化学环境。
水热法制备的纳米粒子具有晶粒发育完整,粒度小,分布均匀,颗粒团聚较少,分散性好和成分纯净等特点,而且制备过程污染小,成本低,工艺简单,尤其是无需后期的高温处理,避免了高温处理过程中晶粒的长大,缺陷的形成和杂质的引入,制得的粉体具有较高的烧结活性。
3、电弧气化合成法。
电弧气化合成法的生产设备主要有电源设备,井式反应炉和收尘设备。
生产过程:将精锡加热到500度呈液态,在井式反应炉中用电弧加热至2000度以上,激烈的电弧气化反应,产生大量的氧化锡蒸汽,经冷却结晶为超细颗粒,用吸尘设备收集,得到含微量锡及少量一氧化锡的混合超微粉末,再在空气中高温灼烧,使之氧化为氧化锡,得到高纯的超微氧化锡粉末。
4、复合掺杂二氧化锡纳米晶材料的制备方法。
本发明采用机械化学反应法,采用分析纯SnCl2·5H2O、掺杂金属氯化物、Na2CO3为原料,NaCl为稀释剂,通过高能球磨,焙烧制得含掺杂金属氧化物的半成品,半成品经真空抽滤、洗涤,低温烘干即得SnO2基复合掺杂氧化物纳米晶材料。
锡氧化原理
锡氧化原理
锡氧化是指锡与氧气反应生成锡的氧化物的化学过程。
锡氧化物通常有两种形式,一种是锡(II)氧化物(化学式为SnO),
另一种是锡(IV)氧化物(化学式为SnO2)。
锡氧化的过程可以通过不同的方法进行。
一种常见的方法是将锡与氧气直接反应。
在高温条件下,锡可以与氧气反应生成锡的氧化物。
锡(II)氧化物可以通过加热锡金属到高温并将其放入氧气中来
制备。
反应方程式为:2Sn + O2 → 2SnO。
锡(IV)氧化物的制备通常利用锡(II)氧化物进一步氧化的方法。
首先制备锡(II)氧化物,然后通过加热或氧化剂的作用使其进
一步氧化为锡(IV)氧化物。
锡氧化物在工业上具有广泛的应用。
锡(II)氧化物可用于电线
的涂层材料、陶瓷材料和化学催化剂等领域。
锡(IV)氧化物常
用于制备锡酸盐、玻璃涂层和太阳能电池等领域。
总之,锡氧化是指锡与氧气反应生成锡的氧化物的化学过程,通过不同的方法可以制备不同形式的锡氧化物,它们在工业上具有重要的应用。
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SnO2体材料的密度为5.67g/cm,通常制备的SnO2薄膜密度大约为体材料密度的80~90%,熔点为1927摄氏度。
SnO2及其掺杂薄膜具有高可见光透过率、高电导率、高稳定性、高硬度和极强的耐腐蚀性等性能。
宽带隙半导体的纳米线具有巨大的纵横比,表现出奇特的电学和光学性能,使其在低压和短波长光电子器件方面具有潜在的应用前景。
与传统SnO2相比,由于SnO2 纳米材料具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应,因而在光、热、电、声、磁等物理特性以及其他宏观性质方面都会发生显著的变化。
二、纳米氧化锡的制备1.固相法1)高能机械球磨法高能机械球磨法是利用球磨机的转动或振动,对原料进行强烈的撞击、研磨和搅拌。
2)草酸锡盐热分解法2.液相法1)醇—水溶液法2)溶胶—凝胶法溶胶—凝胶法的基本原理是:金属醇盐或无机盐在有机介质中经水解、缩聚,形成溶胶,溶胶聚合凝胶化得到凝胶,凝胶经过加热或冷冻干燥及焙烧处理,除去其中的有机成分,即可得到纳米尺度的无机材料超细颗粒。
3)微乳液法微乳液法是将两种反应物分别溶于组成完全相同的两份微乳液中;然后这两种反应物在一定条件下通过物质交换彼此发生反应,借助超速离心,使纳米微粒与微乳液分离;再用有机溶剂清洗除去附着在表面的油和表面活性剂;最后在一定温度下干燥处理,即可得到纳米微粒的固体样品。
4)沉淀法沉淀法分直接沉淀法和均匀沉淀法,直接沉淀法是制备超细氧化物广泛采用的一种方法,它是在含有金属离子的溶液中加入沉淀剂后,于一定条件下生成沉淀,除去阴离子,沉淀经热分解。
均匀沉淀法是利用某一反应使溶液中的构晶离子从溶液中缓慢均匀地释放出来。
制得超细氧化物。
5)水热法水热法制备超细微粉的技术始于1982年,它是指在高温、高压下一些氢氧化物在水中的溶解度大于对应氧化物在水中的溶解度,氢氧化物溶入水中同时析出氧化物。
6)微波法7)锡粒氧化法3.气相法1)等离子体法等离子体法是在惰性气氛或反应性气氛下通过直流放电使气体电离产生高温等离子体,使原料熔化和蒸发,蒸气遇到周围的气体被冷却或与之发生反应形成超微粉。
关于氧化锡的制备方法
SnO2体材料的密度为5.67g/cm,通常制备的SnO2薄膜密度大约为体材料密度的80~90%,熔点为1927摄氏度。
SnO2及其掺杂薄膜具有高可见光透过率、高电导率、高稳定性、高硬度和极强的耐腐蚀性等性能。
宽带隙半导体的纳米线具有巨大的纵横比,表现出奇特的电学和光学性能,使其在低压和短波长光电子器件方面具有潜在的应用前景。
与传统SnO2相比,由于SnO2 纳米材料具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应,因而在光、热、电、声、磁等物理特性以及其他宏观性质方面都会发生显著的变化。
二、纳米氧化锡的制备1.固相法1)高能机械球磨法高能机械球磨法是利用球磨机的转动或振动,对原料进行强烈的撞击、研磨和搅拌。
2)草酸锡盐热分解法2.液相法1)醇—水溶液法2)溶胶—凝胶法溶胶—凝胶法的基本原理是:金属醇盐或无机盐在有机介质中经水解、缩聚,形成溶胶,溶胶聚合凝胶化得到凝胶,凝胶经过加热或冷冻干燥及焙烧处理,除去其中的有机成分,即可得到纳米尺度的无机材料超细颗粒。
3)微乳液法微乳液法是将两种反应物分别溶于组成完全相同的两份微乳液中;然后这两种反应物在一定条件下通过物质交换彼此发生反应,借助超速离心,使纳米微粒与微乳液分离;再用有机溶剂清洗除去附着在表面的油和表面活性剂;最后在一定温度下干燥处理,即可得到纳米微粒的固体样品。
4)沉淀法沉淀法分直接沉淀法和均匀沉淀法,直接沉淀法是制备超细氧化物广泛采用的一种方法,它是在含有金属离子的溶液中加入沉淀剂后,于一定条件下生成沉淀,除去阴离子,沉淀经热分解。
均匀沉淀法是利用某一反应使溶液中的构晶离子从溶液中缓慢均匀地释放出来。
制得超细氧化物。
5)水热法水热法制备超细微粉的技术始于1982年,它是指在高温、高压下一些氢氧化物在水中的溶解度大于对应氧化物在水中的溶解度,氢氧化物溶入水中同时析出氧化物。
6)微波法7)锡粒氧化法3.气相法1)等离子体法等离子体法是在惰性气氛或反应性气氛下通过直流放电使气体电离产生高温等离子体,使原料熔化和蒸发,蒸气遇到周围的气体被冷却或与之发生反应形成超微粉。
氧化锡矿湿法的提取工艺流程
氧化锡矿湿法的提取工艺流程《氧化锡矿湿法的提取工艺流程》嘿,你知道氧化锡矿湿法提取工艺流程吗?这可有点意思呢。
我记得有一次,我去一个小型的矿石研究实验室参观。
一进去,就看到各种各样的矿石样本,其中就有氧化锡矿。
那氧化锡矿看起来灰扑扑的,可别小瞧它,里面的锡可珍贵着呢。
首先呢,对于氧化锡矿的湿法提取,第一步就是要把矿石破碎。
在那个实验室里,有个特别大的破碎机,像个大怪兽一样。
工作人员把氧化锡矿放进去,“轰隆隆”,那声音可大了,感觉整个屋子都在震。
矿石从大块大块的,慢慢变成了小石块,就像把大石头变成小石头子儿一样。
这时候的小石块还不够小呢,得再经过一道工序,把它们磨得更细。
实验室里有个球磨机,好多小钢球在里面滚来滚去,和那些小石块混在一起,就这么不停地磨啊磨。
看着那些小钢球撞击石块,我就想,这得多疼啊,不过矿石可不会喊疼,哈哈。
经过球磨机这么一折腾,矿石就变成了很细很细的粉末,就像面粉一样细。
然后呢,就要进行浸出这个步骤啦。
浸出的溶液可是有讲究的,得是那种能和氧化锡发生反应的溶液。
我看到工作人员小心翼翼地调配溶液,就像厨师在精心准备调料一样。
他们把磨好的氧化锡矿粉放进浸出溶液里,然后就开始搅拌。
那搅拌的机器慢悠悠地转着,就像个老黄牛在拉磨。
在这个过程中,氧化锡就会慢慢地溶解到溶液里。
我在旁边看着,就盼着那些锡能快点都跑到溶液里去。
这个过程还挺慢的,得等上好一会儿呢。
接下来就是要把溶液里的杂质去掉。
这就好比从一群人里把坏人挑出来一样。
他们用了好几种方法,有沉淀法啦,还有过滤法。
沉淀法就是往溶液里加一些东西,让那些杂质变成固体沉淀到容器底部。
我看到那些杂质一点点地往下沉,就像灰尘慢慢落到地上一样。
过滤法就更有趣了,有个像滤纸一样的东西,溶液从上面流过去,杂质就被留在上面了,而含有锡的溶液就流到下面去了。
这个过程就像用筛子筛东西,把不需要的东西都筛出去。
最后一步就是把锡从溶液里提取出来。
这可是个关键的步骤呢。
草酸亚锡沉淀法合成氧化锡
草酸亚锡沉淀法合成氧化锡1.引言1.1 概述概述:氧化锡是一种重要的无机化合物,具有广泛的应用前景。
在化学合成中,草酸亚锡沉淀法是一种常用的制备氧化锡的方法。
该方法具有操作简单、成本低廉、产率高等优点,因此备受研究者们的关注。
在本文中,我们将详细介绍草酸亚锡沉淀法合成氧化锡的原理、步骤以及反应条件和参数。
首先,我们将简要介绍草酸亚锡沉淀法的基本原理,该方法是通过将草酸亚锡与一定浓度的酸溶液反应,得到固体沉淀物,进而获得氧化锡。
其次,我们将详细描述合成氧化锡的步骤,包括反应液的配制、反应温度和时间的控制等。
对于草酸亚锡沉淀法合成氧化锡的反应条件和参数,我们将讨论酸溶液浓度、反应温度、反应时间以及草酸亚锡的用量等因素的影响。
这些参数的选择对于实现高效的氧化锡合成至关重要,我们将探讨如何优化这些参数以提高合成氧化锡的产率和纯度。
本文的目的在于全面了解草酸亚锡沉淀法合成氧化锡的原理和步骤,以及探讨其反应条件和参数的影响。
通过对该方法的深入研究,我们希望能够为工业生产中氧化锡的合成提供科学依据,并为进一步改进该方法提供参考。
在结论部分,我们将总结草酸亚锡沉淀法合成氧化锡的优点,并提出可能存在的问题和改进方向。
文章结构部分的内容可以按照以下方式进行编写:1.2 文章结构本文主要包括以下几个部分:首先,引言部分将对本文的主题进行概述,并介绍文章的结构和目的。
其次,正文部分将详细介绍草酸亚锡沉淀法合成氧化锡的原理和步骤。
我们将首先阐述草酸亚锡沉淀法的基本原理,包括反应方程式和化学反应机理。
然后,我们将详细描述合成氧化锡的步骤和操作方法,包括原料的准备、反应条件的控制、反应时间的选择等。
接下来,本文将介绍合成氧化锡的反应条件和参数。
我们将详细讨论反应温度、溶液的酸碱度和浓度、溶液搅拌速度、沉淀时间等对合成氧化锡的影响,以及如何调节和优化这些反应条件和参数,以获得理想的合成效果。
最后,在结论部分,我们将总结草酸亚锡沉淀法合成氧化锡的优点,包括简单、环保、高产率和纯度等。
关于氧化锡的制备方法
SnO2体材料的密度为5.67g/cm,通常制备的S n O2薄膜密度大约为体材料密度的80~90%,熔点为1927摄氏度。
SnO2及其掺杂薄膜具有高可见光透过率、高电导率、高稳定性、高硬度和极强的耐腐蚀性等性能。
宽带隙半导体的纳米线具有巨大的纵横比,表现出奇特的电学和光学性能,使其在低压和短波长光电子器件方面具有潜在的应用前景。
与传统SnO2相比,由于SnO2纳米材料具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应,因而在光、热、电、声、磁等物理特性以及其他宏观性质方面都会发生显著的变化。
二、纳米氧化锡的制备1.固相法1)高能机械球磨法高能机械球磨法是利用球磨机的转动或振动,对原料进行强烈的撞击、研磨和搅拌。
2)草酸锡盐热分解法2.液相法1)醇—水溶液法2)溶胶—凝胶法溶胶—凝胶法的基本原理是:金属醇盐或无机盐在有机介质中经水解、缩聚,形成溶胶,溶胶聚合凝胶化得到凝胶,凝胶经过加热或冷冻干燥及焙烧处理,除去其中的有机成分,即可得到纳米尺度的无机材料超细颗粒。
3)微乳液法微乳液法是将两种反应物分别溶于组成完全相同的两份微乳液中;然后这两种反应物在一定条件下通过物质交换彼此发生反应,借助超速离心,使纳米微粒与微乳液分离;再用有机溶剂清洗除去附着在表面的油和表面活性剂;最后在一定温度下干燥处理,即可得到纳米微粒的固体样品。
4)沉淀法沉淀法分直接沉淀法和均匀沉淀法,直接沉淀法是制备超细氧化物广泛采用的一种方法,它是在含有金属离子的溶液中加入沉淀剂后,于一定条件下生成沉淀,除去阴离子,沉淀经热分解。
均匀沉淀法是利用某一反应使溶液中的构晶离子从溶液中缓慢均匀地释放出来。
制得超细氧化物。
5)水热法水热法制备超细微粉的技术始于1982年,它是指在高温、高压下一些氢氧化物在水中的溶解度大于对应氧化物在水中的溶解度,氢氧化物溶入水中同时析出氧化物。
锡氧化原理
锡氧化原理锡氧化物是一种常见的化合物,由锡和氧元素组成。
在化学工业中,锡氧化物被广泛应用于陶瓷、涂料、橡胶、塑料、玻璃、电子材料等领域。
了解锡氧化原理对于理解其在工业生产中的应用具有重要意义。
锡氧化物的化学式为SnO2,是一种无机化合物。
它通常呈现为白色或淡黄色的固体,具有良好的导电性和光学性能。
锡氧化物具有高能隙宽带隙半导体特性,因此在光电子器件中有着重要的应用价值。
锡氧化物的制备方法有多种,常见的包括热分解法、溶胶-凝胶法、水热法等。
其中,热分解法是最常用的制备方法之一。
通过将锡盐与氢氧化物或碱性氧化物反应,得到氢氧化锡,再将氢氧化锡在高温下热分解,得到锡氧化物。
锡氧化物在工业生产中有着广泛的应用。
在陶瓷工业中,锡氧化物作为釉料的成分之一,可以提高釉料的透明度和亮度,使陶瓷制品更加美观。
在涂料和橡胶工业中,锡氧化物作为添加剂,可以提高涂料和橡胶的耐候性和耐腐蚀性。
在玻璃工业中,锡氧化物可以用作着色剂,使玻璃呈现出不同的颜色。
在电子材料领域,锡氧化物作为氧化锡薄膜的材料,被广泛应用于太阳能电池、液晶显示器等器件中。
锡氧化物的应用还不仅限于上述领域,它在化学催化、光学材料、防腐蚀涂料等方面也有着重要的作用。
随着科学技术的不断发展,锡氧化物的应用领域还将不断扩大。
总之,锡氧化原理是一项重要的化学原理,对于理解锡氧化物在工业生产中的应用具有重要意义。
通过对锡氧化原理的深入研究,可以更好地发挥锡氧化物的性能,拓展其在各个领域的应用,推动工业生产的发展。
希望本文的介绍能够对读者有所帮助,让大家对锡氧化原理有更深入的了解。
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SnO2体材料的密度为5.67g/cm,通常制备的SnO2薄膜密度大约为体材料密度的80~90%,熔点为1927摄氏度。
SnO2及其掺杂薄膜具有高可见光透过率、高电导率、高稳定性、高硬度和极强的耐腐蚀性等性能。
宽带隙半导体的纳米线具有巨大的纵横比,表现出奇特的电学和光学性能,使其在低压和短波长光电子器件方面具有潜在的应用前景。
与传统SnO2相比,由于SnO2 纳米材料具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应,因而在光、热、电、声、磁等物理特性以及其他宏观性质方面都会发生显著的变化。
二、纳米氧化锡的制备
1.固相法
1)高能机械球磨法
高能机械球磨法是利用球磨机的转动或振动,对原料进行强
烈的撞击、研磨和搅拌。
2)草酸锡盐热分解法
2.液相法
1)醇—水溶液法
2)溶胶—凝胶法
溶胶—凝胶法的基本原理是:金属醇盐或无机盐在有机介质
中经水解、缩聚,形成溶胶,溶胶聚合凝胶化得到凝胶,凝胶经
过加热或冷冻干燥及焙烧处理,除去其中的有机成分,即可得
到纳米尺度的无机材料超细颗粒。
3)微乳液法
微乳液法是将两种反应物分别溶于组成完全相同的两份微乳液中;然后这两种反应物在一定条件下通过物质交换彼此发生反应,借助超速离心,使纳米微粒与微乳液分离;再用有机溶剂清洗除去附着在表面的油和表面活性剂;最后在一定温度下干燥处理,即可得到纳米微粒的固体样品。
4)沉淀法
沉淀法分直接沉淀法和均匀沉淀法,直接沉淀法是制备超细氧化物广泛采用的一种方法,它是在含有金属离子的溶液中加入沉淀剂后,于一定条件下生成沉淀,除去阴离子,沉淀经热分解。
均匀沉淀法是利用某一反应使溶液中的构晶离子从溶液中缓慢均匀地释放出来。
制得超细氧化物。
5)水热法
水热法制备超细微粉的技术始于1982年,它是指在高温、高压下一些氢氧化物在水中的溶解度大于对应氧化物在水中的溶解度,氢氧化物溶入水中同时析出氧化物。
6)微波法
7)锡粒氧化法
3.气相法
1)等离子体法
等离子体法是在惰性气氛或反应性气氛下通过直流放电
使气体电离产生高温等离子体,使原料熔化和蒸发,蒸气遇
到周围的气体被冷却或与之发生反应形成超微粉。
2)普通气相法
普通气相法是用普通热源在低压的惰性气体中加热坩埚
内的金属、氧化物、氮化物等,使其蒸发后形成超细微粒。
3)溅射法
溅射法是指在惰性气氛或活性气氛下,在阳极或阴极蒸发
材料间加上几百伏的直流电压,使之产生辉光放电,放电中
的离子撞击阴极的蒸发材料靶上,靶材的原子就会由表面
蒸发出来,蒸发原子被惰性气体冷却凝结或与活性气体反
应形成纳米微粒。
各种制备方法的关键在于控制粒度的大小和获得较窄的粒径分布、保证纳米团簇的稳定存在。
能不能保证纳米粒子的长期稳定性,是进行应用研究的前提,也是用作气敏材料的基本要求。
尝试利用主客体化学方法制备SnO2纳米半导体材料,将会有效的克服其他制备方法所存在的缺陷,并为SnO2的超细化处理提供了一个新思路,同时也将有着重大的理论意义和可观的应用前景。
三、纳米氧化锡的应用
1.制备气敏材料
由于SnO2材料具有非常好的气敏特性,因此研究人员对其在气体传感器方面的应用做了大量的工作,A.Khanna等利用热蒸发法合成了掺杂有CuO的纳米SnO2薄膜,发现其对H2S具有较高的探测灵敏度和选择性。
Zakrzewska K 利用SnO2纳米带制备的纳米线气敏传感
器探测CO2和O2。
FaurinoAM等利用直径为3nm的SnO2纳米棒制备的气敏传感器对乙醇有较高的选择性。
2.纳米锑掺杂二氧化锡
纳米锑掺杂二氧化锡具有良好的导电性、浅色透明性、耐候性、稳定性以及低的红外发射率等,是一种极具发展潜力的新型多功能导电材料. 获得优异光电性能纳米ATO材料的关键是合成粒度分布均匀、单分散性能优良的纳米级微粉。
ATO作为一种独特的填料,兼具高的透明性和导电性,在显示涂层材料、导电抗静电涂料、透明隔热涂料等领域有着广泛的应用。
此外,纳米锑掺杂二氧化锡还被用为催化剂领域以及涂料薄膜等。
3.纤维状SnO2
以丝绸为模板,将丝绸在四氯化锡前驱体溶液中浸渍并结合热处理工艺,成功制备出SnO2纤维,很好地保留了蛋白纤维的原始结构。
微观分析表明,600摄氏度下得到的SnO2纤维直径约为15微米。
根据Scherrer公式,计算其SnO2品粒尺寸约为55nm,与TEM结果一致,晶粒尺寸达到纳米尺度。
4.氧化锡锑透明隔热涂料
以水性聚氨酯为主要成膜物质和纳米氧化锡锑水性浆料制备成用于玻璃的透明隔热涂料。
涂膜隔热性能良好,对可见光区和红外光区的透过率较低,纳米氧化锡锑透明隔热玻璃涂膜比某市售汽车隔热膜及某市售建筑外窗用隔热膜透明隔热性更优良。
5.纳米氧化锡银基电触头材料
银基电触头材料有热稳定性好、耐电弧侵蚀及抗熔焊性能等。
触头的物理、机械性能和机械加工性能有很大程度的改善,掺杂纳米SnO2触头,在导电性能和物理、机械性能方面均优于国标规定的性能和国外先进产品性能,具有良好的应用前景,是目前在接触器、继电器及开关中代替有毒的银/氧化镉的理想材料。
四、个人观点
1.近年来科学工作者开发出了许多制备纳米SnO2的方法,由于
制备工艺的不同,得到的粒子粒径、性能也各不相同。
在目前制备纳米氧化锡的众多方法中,能够得到粒度分布均匀,产品性能稳定的方法较少,这就导致了纳米氧化锡在光电性能方面的不稳定性。
同时制备工艺路线复杂,原料成本高,设备昂贵等缺点也使得工业化生产受到了一定的限制。
寻找设备简单,成本低,产出率高,产物性能稳定的制备方法仍是科学工作者追求的目标。
另一方面,对准一维纳米材料的形成机理进行深入的研究,对于理解一维材料的电子输运性能、光电性能等具有很高的理论价值,在基础科学的研究方面也有着重要的意义。
此外,纳米氧化锡复合材料的开发与应用也将是材料科学工作者的一个重要研究领域。