氧化锡

学号：0809407009 姓名：张键专业：无机非

二氧化锡的制备,特性及应用

化学式:SnO2

氧化锡是白色四角晶体,密度7,熔点1127摄氏度.不溶于水稀酸和碱.溶于浓硫酸.与碱共溶形成锡酸盐.用于制造不透明玻璃,瓷铀和玻璃擦光剂.天然产的是锡石.可由锡在空气中灼烧而制得.

又名氧化锡，分子量150.7。白色，四方、六方或正交晶体，密度为6.95克/立方厘米，熔点1630℃，在1800～1900℃会升华。难溶于水、醇、稀酸和碱。能慢慢溶于热浓强碱溶液并分解，与强碱共熔可生成锡酸盐。能溶于浓硫酸或浓盐酸。用于制锡盐、催化剂、媒染剂，配制涂料，玻璃、搪瓷工业用作抛光剂。锡在空气中灼烧或将氢氧化锡加热分解可制得。

分子式(Formula)：SnO2

分子量(Molecular Weight)：150.69

CAS No.：18282-10-5

以上是二氧化锡的主要参数。我国生产二氧化锡的历史较长,但均采用传统的硝酸法进行生产。就是将锡溶于硝酸,生成偏锡酸,经多次水洗、干燥、煅烧、粉碎,得到黄色的二氧化锡,这种方法消耗的硝酸量比较大,而且环境污染严重,锡消耗高,产品纯度低,色泽达不到高档用品的要求。所起,尽管我国是锡出口国,却要用高价进口二氧化锡。

目前制备纳米氧化锡的方法主要有液相法和气相法两大类。常用的方法有溶胶—凝胶法，水热法，电弧气化合成法，交替化学法，低温等离子化学法，共沉淀法，微乳液法等等。现介绍几种方法。

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。本发明操作方便，合成工艺简单，且粒度可控，污染少，同时又可以避免或减少液相合成中易出现的硬团聚现象，可以简化实验过程；利用本发明的方法所得产品粒径小、分布均匀、生产成本低、材料设计灵活，可得到平均晶粒尺寸为13～20nm的复合掺杂氧化物纳米晶。本发明中的掺杂金属可以是Zn、Cd、Fe、Sb、Cu、V、Pt、Pd。

5、通过乳液聚合得到有利于锡离子在乳胶粒表面吸附的功能乳液，以乳胶粒为核，用有锑掺杂的无机锡做壳原料，通过离子交换反应形成有机/无机核壳结构粒子，然后煅烧去除有机核，得到空心二氧化锡粉体粒子。本方法充分发挥乳胶粒与锡离子间的相互作用，制备出粒径在50～400nm之间，低密度、高比表面积的二氧化锡粉体粒子，粉体具有空心结构的粒子占95％以上，单个粒子的空心率达40％以上，比表面50-350m2/g，电导率0.5-

6、一种固相反应制备二氧化锡纳米晶的方法，采用无水SnCl2、Na2CO3为原料，采用NaCl 为稀释剂，经脱水预处理后，在球磨机中球磨得到含SnO的前驱体，前驱体在马弗炉或气氛炉中焙烧得半成品，半成品经真空抽滤、蒸馏水洗涤，烘干即得成品SnO2纳米晶。本发明制备SnO2纳米晶，可以简化实验过程，减小前驱体的团聚现象，并有利于前驱体热处理过程中获得纳米级的SnO2；所得产品纳米晶粒径可达20～30nm，且产品纯度高，SnO2含量大于99.2％，粒径分布均匀，活性大，有利于提高气敏材料的选择性、稳定性和灵敏度。

7、用溶胶凝胶法在有序的阳极氧化铝模板中制备了二氧化锡纳米管．用扫描电子显微镜、透射电子显微镜对二氧化锡纳米管的微观形貌进行了表征；用选区电子衍射，X射线衍射对其结构进行了表征。结果表明：用此方法制备的纳米管为多晶的锡石结构，管壁厚度约为20—30nm，管径约100—200nm，长度在微米量级。

有关氧化锡的实验

随着科技的发展进步，二氧化锡的制备方式也层出不穷。根据二氧化锡的性质特征，通过不断的开发拓展氧化锡的应用，一些新的技术等级氧化锡粉末已经在许多新技术领域得到应用，其中包括：

1银锡触头材料。银氧化锡触头材料是近年发展迅速的新型环保电触头材料,是替代传统银氧化镉触头的理想材料。它具有热稳定性好、耐电弧侵蚀及抗熔焊性能。试验采用溶胶凝胶法制备纳米SnO2粉末，通过掺杂，化学包覆等工艺改善SnO的导电性能及氧化物和银的浸润性；从而降低银氧化锡触头材料的接触电阻、改善组织的均匀性。提高机械加工性能。

2、塑料和建筑行业的抗静电添加剂

3、用于平板和CRT(阴极射线管)显示的透明导电材料

4、电工及电子元件

5、用于熔炼特种玻璃的氧化锡电极

6、用于光催化抗菌材料

纳米氧化铟粉末是一种重要新产品，具有优良的品质。掺锡氧化铟(SnO2:In2O3=1:9)纳米粉制作ITO陶瓷靶，用ITO溅射靶生产IT0透明导电膜玻璃是纳米氧化铟的主要用途。它是平面液晶显示器（LCD）、等离子显示器（PDP）、电致发光显示器（ EL/OLED）、触摸屏（Touch Panel）、太阳能电池以及其它电子仪表的透明电极最常用的材料。同时，IT0透明导电膜用于火车飞机用除霜玻璃,建筑物幕墙、冰柜、汽车挡风玻璃。也可用于无汞碱性电池、气敏传感器等方面。二氧化锡纳米晶的多重用途极大地方便了人们的生活生产，推动者社会的进步，对它的研究将不断向前，制备方法的不断进步、各种性质（气敏性等）的全面应用都在展示科学的魅力与力量。