二氧化锡和氧化锌
ZnO负载SnO2复合材料的制备及其气敏性能

2018年第37卷第2期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·651·化 工 进展ZnO 负载SnO 2复合材料的制备及其气敏性能魏莹1,2,仪桂云1,2,王晓冬1,2,许亚威1,2,周利星1,2(1河南理工大学材料科学与工程学院,河南 焦作454000;2河南理工大学环境友好型无机材料河南省高校重点实验室培育基地,河南 焦作454000)摘要:以五水四氯化锡(SnCl 4·5H 2O )和乙酸锌[Zn(AC)2·2H 2O ]为原料,氢氧化钠(NaOH )为沉淀剂,采用简单的水热法,使二氧化锡(SnO 2)纳米颗粒锚定在蚕蛹状氧化锌(ZnO )表面,一步成功合成了二氧化锡/氧化锌(SnO 2/ZnO )复合材料。
采用X 射线衍射仪(XRD )、透射电镜(TEM )、高分辨透射电镜(HRTEM )和氮气吸附脱附仪(BET )对材料的结构和形貌进行了表征,研究并讨论了温度、乙醇浓度等因素对SnO 2、ZnO 及SnO 2/ZnO 复合材料气敏性能的影响。
结果表明,所得样品为SnO 2纳米颗粒与蚕蛹状ZnO 的复合物,SnO 2纳米颗粒较均匀地负载在ZnO 表面。
SnO 2/ZnO 复合材料气敏元件在最佳工作温度为240℃时,对200μL/L 乙醇的灵敏度达到39.68,与SnO 2(24.53)及ZnO (17.8)相比,气敏性能得到了很大的提高。
关键词:二氧化锡/氧化锌;粒子;水热;复合材料;气敏性能; 选择性中图分类号:TQ17 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2018)02–0651–07 DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0907P reparation and sensing properties of ZnO supporting SnO 2nanocompositesWEI Ying 1,2,YI Guiyun 1,2,WANG Xiaodong 1,2,XU Yawei 1,2,ZHOU Lixing 1,2(1Institute of Materials Science and Engineering ,Henan Polytechnic University ,Jiaozuo 454000,Henan ,China ;2Key Laboratory Cultivation Base of Environment-Friendly Inorganic Materials in Henan Province ,Henan PolytechnicUniversity ,Jiaozuo 454000,Henan ,China )Abstract: SnO 2/ZnO composites were synthesized by a facile hydrothermal method using SnCl 4·5H 2O and Zn(AC)2·2H 2O as the raw material and NaOH as the precipitant ,which makes SnO 2 nanoparticles adhere to the surface of silkworm chrysalis-like ZnO. The structure and morphology of the obtained materials were characterized by XRD ,TEM ,HRTEM and BET. And the effects of temperature ,ethanol concentration and other factors on the sensitivity were inverstigated. The results confirmed that the composite materials were SnO 2 nanoparticles and silkworm chrysalis-like ZnO. The SnO 2 nanoparticles were distributed on the surface of ZnO. The SnO 2/ZnO composite exhibited good gas-sensing properties ,and the sensitivity of the sensor to 200μL/L ethanol was 39.68 at the optimum operating temperature (240℃),which were almost double of that of the individual SnO 2(24.53)and ZnO sensor (17.8). Key words :SnO 2/ZnO ;particles ;hydrothermal ;composites ;gas-sensing properties ;selectivity醇是一种易燃易爆的化合物,广泛应用于医药、食品、化学、燃料等领域。
二氧化锡的制备及研究样本

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。中国生产二氧化锡已有较长历史,但均采用传统的硝酸法生产工艺。即将锡溶于硝酸,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,该法硝酸消耗大,环境污染严重,锡消耗高,产品纯度低,色泽达不到高档用品要求。因此,尽管中国是锡出口国,却要高价进口二氧化锡。
二氧化锡的制备及研究
一、二氧化锡
二氧化锡别名氧化锡, 化学式SnO₂。主要用途: 本产品用作电子元器件生产、 搪瓷色料、锡盐造、大理石及玻璃的磨光剂;制造不透明玻璃、 防冻玻璃和高强度玻璃等, 还可用于对有害气体的监测。
1基本内容
二氧化锡 tin oxide ; stannic oxide:stannic anhydride;
制备
1.天然产的是锡石.可由锡在空气中灼烧而制得.锡在空气中灼烧或将Sn(OH)4加热分解可制得。
2.金属锡硝酸氧化法:将洗刷净的锡锭熔化,然后用铁勺缓缓倒入冷水中爆成锡花。再将锡花缓缓加到稀释至20°Bé的硝酸中进行反应,待作用至无氧化氮逸出,同时没有锡剩余,反应液经澄清,将上部清液吸出重复使用,生成的β-锡酸用沸水漂洗,再用去离子水洗涤至铁及重金属分析合格,经脱水在120℃烘干,在1250℃煅烧,粉碎,过筛制得二氧化锡。
氧化锌(Zinc oxide)基本资料

氧化锌(Zinc oxide)基本资料氧化锌(ZnO)是锌的一种氧化物,俗称锌白,英文名称是Zinc oxide。
中文别名有锌氧粉、锌白、锌白粉、锌华、亚铅华、锌白银、一氧化锌、水锌矿等等。
难溶于水,可溶于酸和强碱。
氧化锌是一种常用的化学添加剂,广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中,在半导体领域的液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管等产品中均有应用。
此外,微颗粒的氧化锌作为一种纳米材料也开始在相关领域发挥作用。
氧化锌氧化锌生产厂家主要集中在辽宁(大连)、山东(潍坊)、河北(高邑、邢台)、江苏、浙江等地,生产的氧化锌以99.7%含量的为主,俗称997(99.7)氧化锌。
一、氧化锌物理化学性质1.1.基本信息密度:5.6沸点:2360ºC熔点:1975°C分子式:OZn分子量:81.408精确质量:79.924065PSA:17.07000外观性状:白色粉末折射率:2.008~2.0291.2.分子结构摩尔折射率:无可用的摩尔体积(cm3/mol):无可用的等张比容(90.2K):无可用的表面张力(dyne/cm):无可用的介电常数:无可用的极化率(10-24cm3):无可用的单一同位素质量:79.924061Da 标称质量:80Da平均质量:81.4084Da1.3.编号系统CAS号:1314-13-2MDL号:MFCD00011300 EINECS号:215-222-5 RTECS号:ZH4810000二、性质与稳定性2.1.如果遵照规格使用和储存则不会分解,未有已知危险反应,避免碱、碱金属2.2.受阳光照射发磷光,在阴极线和阳极线上,能发出绿色和紫色等光。
为两性氧化物,溶于稀酸、浓氢氧化碱溶液、氨水和铵盐溶液,不溶于水和醇。
2.3.工作人员应做好防护,应注意防尘通风。
空气中最高允许浓度0.5mg/m3。
溶于酸、氢氧化钠、氯化铵,不溶于水、乙醇和氨水。
球形花状结构氧化锡光催化降解亚甲基蓝

球形花状结构氧化锡光催化降解亚甲基蓝刘斌;杜燕萍;常薇;郁翠华;杨合情【摘要】为了研究SnO2对亚甲基蓝的光催化降解性能,以SnCl4·5H2O为原料,通过水热法,在200℃下反应24h,制备出直径范围为1.7μm~2.0μm球形花状结构SnO2.考察催化剂用量、光照时间及pH值对光催化降解亚甲基蓝性能的影响.结果表明,球形花状结构SnO2对亚甲基蓝溶液具有良好的光催化性能,催化剂的最佳加入量是1.25mg/mL,在最佳加入量下,紫外光照射时间超过30min时,亚甲基蓝溶液降解率达到96.3%;且随着溶液pH值的增加,亚甲基蓝溶液降解率逐渐增加,光催化反应更加完全.【期刊名称】《纺织高校基础科学学报》【年(卷),期】2015(028)003【总页数】5页(P343-347)【关键词】氧化锡;球形花状结构;光催化;亚甲基蓝【作者】刘斌;杜燕萍;常薇;郁翠华;杨合情【作者单位】西安工程大学环境与化学工程学院,陕西西安710048;陕西师范大学材料科学与工程学院,陕西西安710062;西安工程大学环境与化学工程学院,陕西西安710048;西安工程大学环境与化学工程学院,陕西西安710048;西安工程大学环境与化学工程学院,陕西西安710048;陕西师范大学材料科学与工程学院,陕西西安710062【正文语种】中文【中图分类】O643金属氧化物,如二氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)、二氧化钛(TiO2)等,由于其独特的物理和化学性能,近年来备受关注[1-2].SnO2是一种重要的n-型半导体材料,其带隙宽度为3.6eV,由于其独特的光学、电学和化学性质,在锂离子电池、染料敏化太阳能电池、气敏传感器、光催化及透明电极等领域具有广泛地应用[3].这些器件的性能在很大程度上取决于SnO2纳米结构单元的尺寸、形貌及其组装形成的纳米结构.因此,不同尺寸和形貌的SnO2的制备成为研究热点.目前为止,研究人员已经通过多种方法,如化学气相沉积、热蒸发法、水热法、微波法和溶胶凝胶法,制备了SnO2纳米粒子、纳米棒、纳米带、纳米片、纳米管、纳米线、纳米花、空心球等纳米结构,并对这些纳米结构的物理及化学性能进行了测试[4-11].SnO2纳米管[8]和空心球[11]已经被应用于制造锂离子电池的负极,测试发现,这些SnO2纳米结构具有较高的储锂容量和良好的电循环性能.此外,SnO2纳米带、纳米线、纳米粒子、纳米棒和纳米管等纳米结构已经被用于构筑各种气体传感器,并被广泛应用于乙醇、一氧化碳、氢气、二氧化氮、2-丙醇等气体和液体的测定[12-16].结果表明,这些具有不同纳米结构的SnO2传感器比SnO2粉末具有更高的灵敏度.文献[17-18]研究了SnO2纳米棒和纳米花对罗丹明B降解的光催化能力,结果发现,SnO2纳米棒[17]和纳米花[18]对罗丹明B降解的催化性能高于SnO2纳米颗粒.然而,有关球形花状纳米结构SnO2光催化降解亚甲基蓝的研究至今未见报道.本文通过水热法制备球形花状纳米结构SnO2光催化剂,以亚甲基蓝溶液为研究对象,讨论催化剂的用量、光照时间及pH值对球形花状纳米SnO2光催化性能的影响.1.1 试剂与仪器(1) 试剂四氯化锡(SnCl4·5H2O,分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司),氢氧化钠(NaOH,分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司),聚乙烯吡咯烷酮(PVP, Mr=30000,分析纯,国药集团化学试剂有限公司),亚甲基蓝(分析纯,北京化工厂),二次蒸馏水.(2)仪器 IKA RO10型磁力搅拌器(广州仪科实验室技术有限公司),DHA-9246A型电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司),AL-204型电子天平(梅特勒-托利多仪器有限公司),TGL-16G型台式高速离心机(上海安亭科学仪器厂),UV-2450型紫外可见分光光度计(日本岛津公司),BL-GHX-V型光化学反应仪(西安比朗生物科技有限公司).1.2 方法(1) 球形花状结构SnO2的制备根据文献[19],称取0.500g SnCl4·5H2O于50 mL 烧杯中,再向其中依次加入2mL, 6M NaOH,0.5g PVP和13mL H2O,搅拌形成清亮溶液.将该溶液转入具有聚四氟乙烯内衬的反应釜中,密封反应釜,在200℃下反应24h,然后自然冷却至室温,得白色成淀.离心后分别用去离子水和无水乙醇依次洗涤3次,室温下,最终得到白色粉末状产物.(2) 光催化实验实验采用BL-GHX-V型光化学反应仪,光源是300W汞灯.首先,量取20mL,10mg/L的亚甲基蓝溶液于体积为50mL的石英试管中,再称取不同量的SnO2样品分散到亚甲基蓝溶液中,于暗处震荡10min,使亚甲基蓝分子和半导体光催化剂表面建立起吸附脱附平衡,然后置于紫外灯管下,进行测试.由于溶液pH值不同,对亚甲基蓝的结构会产生不同的影响,为了仅考虑SnO2对亚甲基蓝的光催化降解性能,所以在光催化实验方法中没有控制溶液的pH.所有实验均在室温下进行,照射一定时间后取出,高速离心,将光催化剂与溶液进行分离,取上层清液用岛津UV-2450紫外可见分光光度计进行分析测定.(3) 降解率计算先用紫外可见分光光度计对亚甲基蓝进行全波段(190nm~800nm) 扫描,确定亚甲基蓝的最大吸收波长(664 nm),再用紫外可见分光光度计在此波长下测定清液的吸光度.由Lambert-Beer定律可知:A=εbc,式中b为光程,cm;c为质量浓度,g/L;ε为质量吸光系数,L/g·cm,亚甲基蓝溶液的降解率按照下面的公式进行计算:式中:η为亚甲基蓝溶液的降解率,%;C0为含有SnO2样品的亚甲基蓝溶液的初始浓度,g/L;C为含有SnO2样品的亚甲基蓝溶液光照不同时间后的实际浓度,g/L;A0为含有SnO2样品的亚甲基蓝溶液的初始吸光度;A为含有SnO2样品的亚甲基蓝溶液光照不同时间后的吸光度.2.1 SEM和XRD分析制备的球形花状结构SnO2的SEM和XRD图谱如图1所示.从图1(a)可看出,所制备的产物由大量的球形花状结构物质组成,其直径范围为1.7μm~2.0μm.由图1(b)可见,所有衍射峰均指向四方相SnO2(JCPDS卡号:41-1445).此外,其衍射峰比较尖锐,说明该产物结晶性很高.除此之外,没有其他杂质峰出现, 说明所制备的产物为纯的四方相SnO2.2.2 亚甲基蓝溶液的吸收光谱分别测定未经紫外光照射的亚甲基蓝溶液,紫外光照射30min后的亚甲基蓝溶液和含有SnO2球形花状结构并经紫外光照射30min后的亚甲基蓝溶液的吸收光谱,其结果如图2所示.从图2可以看出,亚甲基蓝溶液的最大吸收波长为664nm(曲线Ⅰ),当紫外光照射30min后,其吸光度大约下降了12%(曲线Ⅱ),而含有SnO2球形花状结构的亚甲基蓝溶液,在紫外光照射30min后,其吸光度大约下降了96%(曲线Ⅲ).由此可见,采用球形花状结构SnO2作为光催化剂可有效降解亚甲基蓝溶液.2.3 SnO2用量对降解率的影响在光催化反应中,催化剂的用量是非常重要的影响因素.在20mL,10mg/L的亚甲基蓝溶液中加入光催化剂SnO2,用300W汞灯照射,通过改变SnO2的加入量,探究紫外光照射30min后亚甲基蓝溶液的降解率,其结果如图3所示.由图3可知,随着SnO2用量的增加,亚甲基蓝溶液的降解率逐渐增加.但当加入量至25mg后,亚甲基蓝溶液的降解率增加缓慢,不再有明显的提高.故SnO2最佳用量为25mg.2.4 光照时间对降解率的影响在其他反应条件固定不变的情况下,在20mL亚甲基蓝溶液中加入25mg 光催化剂SnO2,研究不同紫外光照射时间下亚甲基蓝溶液的降解率,其结果如图4所示.由图4 可知,随光照时间的延长,亚甲基蓝溶液的降解率不断升高,但是当光照时间超过30min后,降解率升高至最大值96.3%且增加缓慢,说明亚甲基蓝溶液基本降解完全.2.5 pH值对降解率的影响向7份,20mL亚甲基蓝溶液中分别加入25mg 光催化剂SnO2,用HCl和NaOH调节溶液pH值分别为1,3,5,7,9,11,13,用300W汞灯光照20min后,计算降解率,其结果如图5所示.由图5可见,随着溶液pH值的增加,亚甲基蓝溶液的降解率逐渐增加.由于SnO2受到紫外光照射后,会产生空穴,空穴可以和OH-反应生成羟基自由基(·OH),·OH具有很强的氧化性,可以使亚甲基蓝氧化褪色[20].在酸性pH范围时,亚甲基蓝溶液的降解率增加缓慢,这是由于在酸性溶液中,OH-浓度较低,所产生的·OH的数目相对较小,所以降解率增加缓慢.当溶液由酸性过渡到碱性时,OH-增加很多,产生的·OH数目随之增加,所以在溶液pH=7的前后,亚甲基蓝溶液的降解率大幅增加,当溶液的pH值增加到11以后,亚甲基蓝溶液的降解率达91%,亚甲基蓝溶液基本降解完全.由于光照时间较短只有20min,所以其降解率低于光照30min的降解率.本文通过水热法制备了对亚甲基蓝具有良好光催化性能的球形花状结构SnO2,并考察了催化剂用量、光照时间及溶液pH值对其光催化性能的影响.结果表明,300W汞灯照射30min,SnO2最佳加入量1.25mg/mL;当紫外光照时间超过30 min时,亚甲基蓝溶液降解率达到了96.3%.当溶液pH由酸性变化到碱性时,亚甲基蓝溶液降解率大幅增加,降解更加完全.球形花状SnO2的制备方法操作方便、条件温和、设备简单,有望用于大规模生产,且可能应用于其他氧化物花状结构的制备,预计其在染料废水处理方面有一定的应用价值.当然,这种光催化剂的性能还没有与其他光催化剂进行比较,此外,这种光催化剂对不同染料的降解性能和降解机理还有待于进一步的研究.【相关文献】[1] 余花娃,樊慧庆,王晶,等.Co掺杂ZnO微/纳米纤维的制备及其光催化性能[J].纺织高校基础科学学报,2014,27(2):244-247.YU Huawa,FAN Huiqing,WANG Jing,et al.Preparation and photocatalytic characterization of Co-doped ZnO micro/nanofibers[J].Basic Sciences Journal of TextileUniversities,2014,27(2):244-247.[2] 王文静,郭晓玲,王志刚,等.纳米二氧化钛光催化净化酸性染料废水的研究[J].西安工程大学学报,2011,25(2):216-219.WANG Wenjing,GUO Xiaoling,WANG Zhigang,et al.Study of photocatalysis purification of acid dyeing wastewater with titania[J].Journal of Xi′an PolytechnicUniversity,2011,25(2):216-219.[3] WANG X,HAN X G,XIE S F.Controlled synthesis and enhanced catalytic and gas-sensing properties of tin dioxide nanoparticles with exposed high-energy facets[J].Chem Eur J,2012,18(8):2283-2289.[4] KRISHNAKUMAR T,JAYAPRAKASH R,PARTHIBAVARMAN M.Microwave-assisted synthesis and investigation of SnO2 nanoparticles[J].Mater Lett,2009,63(11):896-898. [5] LUPAN O,CHOW L,CHAI G,et al.Synthesis of one-dimensional SnO2 nanorods via a hydrothermal technique[J].Physica E,2009,41(4):533-536.[6] MA X L,LI Y,ZHU Y L.Growth mode of the SnO2 nanobelts synthesized by rapid oxidation[J].Chem Phys Lett,2003,376(5/6):794-798.[7] KUMAR B,LEE D H,KIM S H,et al.General route to single-crystalline SnO2 nanosheets on arbitrary substrates[J].J Phys Chem C,2010,114(25):11050-11055.[8] LI L M,YIN X M,LIU S,et al.Electrospun porous SnO2 nanotubes as high capacity anode materials for lithium ion batteries[J].Electrochem Commun,2010,12(10):1383-1386.[9] CHEN Z W,JIAO Z,WU M H,et al.Bulk-quantity synthesis and electrical properties of SnO2 nanowires prepared by pulsed delivery[J].Mater Chem Phys,2009,115(2/3):660-663.[10] NING J J,DAI Q Q,JIANG T,et al.Facile synthesis of tin oxide nanoflowers:A potential high-capacity lithium-ion-storage material[J].Langmuir,2009,25(3):1818-1821.[11] LOU X W,WANG Y,YUAN C L,et al.Template-free synthesis of SnO2 hollownanostructures with high lithium storage capacity[J].Adv Mater,2006,18(17):2325-2329.[12] ANDREI P,FIELDS L L,ZHENG J P,et al.Modeling and simulation of single nanobelt SnO2 gas sensors with FET structure[J].Sens Actuators B,2007,128 (1):226-234.[13] WANG B,ZHU L F,YANG Y H,et al.Fabrication of a SnO2 nanowire gas sensor and sensor performance for hydrogen[J].J Phys Chem C,2008,112(17):6643-6647.[14] MATIN B M,MORTAZAVI Y,KHODADADI A A,et al.Alkaline-and template-free hydrothermal synthesis of stable SnO2 nanoparticles and nanorods for CO and ethanol gas sensing[J].Sens Actuators B,2010,151 (1):140-145.[15] WANG D,CHU X F,GONG M L.Gas-sensing properties of sensors based on single-crystalline SnO2 nanorods prepared by a simple molten-salt method[J].Sens Actuators B,2006,117(1):183-187.[16] WANG G X,PARK J S,PARK M S,et al.Synthesis and high gas sensitivity of tin oxide nanotubes[J].Sens Actuators,B,2008,131(1):313-317.[17] CHENG G E,CHEN J Y,KE H Z,et al.Synthesis,characterization and photocatalysis of SnO2 nanorods with large aspect ratios[J].Mater Lett,2011,65(21/22):3327-3329. [18] DAI S D,YAO Z L.Synthesis of flower-like SnO2 single crystals and its enhanced photocatalytic activity[J].Appl Surf Sci,2012,258(15):5703-5706.[19] LIU B,ZHANG L H,ZHAO H,et al.Synthesis and sensing properties of spherical flowerlike architectures assembled with SnO2 submicron rods[J].Sens ActuatorsB,2012,173:643-651.[20] WU S S,CAO H Q,YIN S F,et al.Amino acid-assisted hydrothermal synthesis and photocatalysis of SnO2 nanocrystals[J].J Phys Chem C,2009,113(41):17893-17898.。
氧化锌的物理化学性质及用途

氧化锌的物理化学性质及用途氧化锌ZnO,俗称锌白,是锌的一种氧化物。
难溶于水,可溶于酸和强碱。
氧化锌是一种常用的化学添加剂,广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中。
氧化锌的能带隙和激子束缚能较大,透明度高,有优异的常温发光性能,在半导体领域的液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管等产品中均有应用。
此外,微颗粒的氧化锌作为一种纳米材料也开始在相关领域发挥作用。
中文名称:氧化锌英文名称:Zinc oide中文别名:颜料白4;氧化锌; 锌氧粉; 锌白; 锌白粉; 锌华; 亚铅华; 预分散ZnO-80; 母胶粒ZnO-80; 药胶ZnO-80; 活性剂ZnO; 环氧乙酰蓖麻油酸甲酯;中国白; 锌白银; 活性氧化锌;一氧化锌; 氧化锌掺杂银; 锌白银色料名;纳米氧化锌; 水锌矿; 氧化锌脱硫剂T304; 氧化锌脱硫剂T303; 金属氧化物; ZnO 英文别名:77947; ent White 4; Zinc oide [USAN]; incoideheav; fower of inc; inc white; inc oide,edibe; active inc oide; inod ativ; inci oidum; activo; activo b;acto14; ine oide; ine white; incoide; acto16; acto216; ai3-00277; aro-incbar85;aro-incbar90; amao; ao22; ao-33; ao-55; ao-55tt; ao-66; ao-66tt[1]CAS编号:1314-13-2物理性质白色六方晶系结晶或粉末。
无味、质细腻。
溶于酸、氢氧化钠、氯化铵,不溶于水、乙醇和氨水。
化学性质氧化锌是一种著名的白色的颜料,俗名叫锌白。
它的优点是遇到H2S气体不变黑,因为ZnS也是白色的。
氧化锌与氧化锡

氧化锌与氧化锡氧化锌(ZnO)薄膜的性能分析(1)来源:兰州物理研究所表面工程技术国家级重点实验室编辑:赵印中ZnO具有熔点高、制备简单、沉积温度低和较低的电子诱生缺陷等优点。
硅基生长的ZnO 薄膜有希望将光电子器件制作与传统的硅平面工艺相兼容。
另外,在透明导电膜的研究方面,掺铝ZnO 膜(ZAO)也有同ITO 膜可比拟的光学电学性质,可在光电显示领域用来作为透明电极。
ZnO薄膜的高电阻率与单一的C 轴结晶择优取向决定了它具有良好的压电常数与机电耦合系数,可用作各种压电、压光、电声与声光器件。
具有中等大小电阻率的ZnO 薄膜是一种n 型半导体,其与一种适宜的p型半导体相结合可以在太阳能光电转换领域中作为一种异质结。
因具有电阻率随表面吸附的气体浓度变化的特点,ZnO 薄膜还可用来制作表面型气敏元件。
通过掺入不同元素,可应用于还原性酸性气体、可燃性气体、CH 族气体探测器、报警器等。
此外,它还在蓝光调制器、低损失率光波导、液晶显示、光催化、电子摄影机、热反射窗等领域具有潜在应用。
1、氧化锌(ZnO)薄膜的光学性能ZnO 薄膜在可见光范围内光透射率高达90%,可以用作优质的太阳电池透明电极,然而它在紫外(UV)和红外(IR)光谱范围内透射率都比较低,这一性质被用作相应光谱区的阻挡层。
图3 是沉积ZnO 薄膜的样品与其基材石英玻璃片透射率的比较,内插图为400-750 nm 的可见光范围的结果比较。
可以看出,在410~750 nm 的区间内,沉积ZnO 薄膜的样品,其透射率均大于石英的透射率,最大可提高2.3%。
由此可知制备出的ZnO 薄膜已经在一定程度上起到了增透膜的效果,这一结果有望在太阳能电池中得到应用。
图4 是Al掺杂ZnO(ZAO)薄膜作为透明导电膜的透射光谱和红外反射谱。
作为透明导电薄膜的一个显著特性是在红外段的高反射率,能反射大部分的热辐射能量。
将其应用于电子器件中,可避免电子器件吸收太多能量而造成升温过快、过高,影响使用效果。
纳米氧化铜直接沉淀法制备工艺及表面改性研究

液相直接沉淀法是一种简单、易操作的制备纳米材料的方法。其原理是在溶 液中加入沉淀剂,使溶液中的离子形成难溶性的固体沉淀,然后通过过滤、洗涤、 干燥等步骤得到纳米材料。这种方法具有成本低、易于工业化生产等优点。
近年来,科研人员对液相直接沉淀法制备纳米氧化锌进行了大量的研究。其 中,究者们重点了制备条件对纳米氧化锌的形貌、尺寸和性能的影响。例如, 有人发现反应温度会影响纳米氧化锌的结晶度和形貌。在较低的温度下,纳米氧 化锌呈现出球形或多面体形貌;而在较高的温度下,纳米氧化锌呈现出棒状或纤 维状形貌。
3、干燥温度对制备纳米二氧化 锡粉体的影响
干燥温度是影响纳米二氧化锡粉体制备质量的重要因素之一。实验结果表明, 当干燥温度为80~100℃时,制备的纳米二氧化锡粉体具有较好的形貌和粒径分 布。干燥温度过低时,可能会导致生成的沉淀物出现团聚现象;干燥温度过高时, 可能会导致生成的沉淀物烧结现象加剧。因此,选择合适的干燥温度是制备高质 量纳米二氧化锡粉体的关键因素之一。
5、结论本次演示深入探讨了纳米氧化铜的直接沉淀法制备工艺及表面改性 研究。通过优化直接沉淀法的反应条件,成功制备出了形貌良好、粒径分布均匀 的纳米氧化铜。同时,表面改性处理进一步改善了纳米氧化铜的性能和应用范围。 然而,仍有许多问题值得深入研究,如表面改性机制、性能与结构的关系、应用 过程中稳定性和安全性的问题等。
方法与材料
本次演示采用均匀沉淀法制备纳米氧化锌,主要步骤包括:溶液配制、沉淀 剂滴加、反应温度控制、产物洗涤和干燥等。实验中使用的原料为硝酸锌和氢氧 化钠,通过控制反应温度、搅拌速度和滴加速度等参数,研究其对产物性能的影 响。
实验结果与分析
实验结果表明,采用均匀沉淀法制备的纳米氧化锌具有较高的纯度和分散性。 通过控制沉淀剂的滴加速度和反应温度,可以得到均匀的纳米颗粒,粒径分布较 窄。此外,搅拌速度对产物性能也有一定影响,高速搅拌有助于获得更加均匀的 纳米颗粒。
氧化锌百度百科

氧化锌百度百科百科名片氧化锌(ZnO),俗称锌白,是锌的一种氧化物。
难溶于水,可溶于酸和强碱。
氧化锌是一种常用的化学添加剂,广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中。
氧化锌的能带隙和激子束缚能较大,透明度高,有优异的常温发光性能,在半导体领域的液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管等产品中均有应用。
此外,微颗粒的氧化锌作为一种纳米材料也开始在相关领域发挥作用。
本品不受管制中文名称:氧化锌中文别名:白铅粉、锌白英文别名:ZincOxide(AS),Philosopher'swool,Chinesewhite,C.I.Pigmentwhite4,C.I.77947ZnO81.39白色、浅黄色粉末或六方结晶。
无气味。
味苦。
在正常压力下能升华。
能吸收空气中的二氧化碳。
加热至300℃色变黄,但冷却后又成白色。
溶于稀乙酸、矿酸、氨水、碳酸铵和氢氧化碱溶液,几乎不溶于水。
相对密度5.67(六方结晶),(d204)5.607。
熔点1800℃以上。
折光率(nD)2.0041(2.0203)。
密封阴凉保存。
标定乙二胺四乙酸二钠的基准物质。
在锰的氧化还原容量法测定中用以沉淀盐类易水解的元素,如铁、铬、钒、钛和锆。
用作硫化氢吸收剂。
颜料。
半导体。
CAS编号:1314-13-2化学式:ZnO分子量:81.37外观:白色固体相对密度:5.606熔点:1975°C(分解)沸点:2360°C在水中溶解度:0.16mg/100mL(30°C)能带隙:3.3eV标准摩尔生成焓:-348.0kJ/mol标准摩尔熵:43.9J/(K·mol)MSDS编号:ICSC0208EU分类:对环境有害(N)警示性质标准词:R50/53(对水生生物有剧毒,可能对水生环境造成长期的不良影响)安全建议标准词:S60(物质及容器必须按危险废物放置)、S61(防止排向环境)闪点:1436°C氧化锌主要以白色粉末或红锌矿石的形式存在。
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二氧化锡和氧化锌
二氧化锡和氧化锌是两种常见的金属氧化物,在我们日常生活中发挥着重要的作用。
它们不仅在工业生产中广泛应用,还在科学研究和医学领域发挥着重要的作用。
让我们来了解一下二氧化锡。
二氧化锡是由锡和氧元素组成的化合物,化学式为SnO2。
它是一种白色无臭的固体,常见的形式是白色的粉末。
二氧化锡具有较高的熔点和热稳定性,因此被广泛用于陶瓷、玻璃、涂料和橡胶等行业。
它具有良好的导电性和透明性,被用作太阳能电池、显示屏和导电涂层的材料。
此外,二氧化锡还可用于制备催化剂、感光材料和陶瓷染料等。
接下来,让我们转向氧化锌。
氧化锌是由锌和氧元素组成的化合物,化学式为ZnO。
它是一种白色固体,具有高度的光学透明性。
氧化锌是一种重要的半导体材料,被广泛用于制备光电器件,如激光器、太阳能电池和光电传感器等。
此外,氧化锌还具有良好的光催化性能,可用于光催化分解有机废水和空气中的有害气体。
它还被用作防晒霜和化妆品中的成分,因为它具有良好的吸收紫外线的能力。
二氧化锡和氧化锌是两种重要的金属氧化物,它们在各个领域都发挥着重要的作用。
无论是在工业生产中还是在科学研究和医学领域,它们的应用都是不可或缺的。
通过深入了解二氧化锡和氧化锌的特性和应用,我们可以更好地认识到它们的重要性,并在实际应用中发挥出它们的潜力。
让我们共同致力于推动技术的发展,为人类带
来更多的福祉。