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氧化亞錫化學(xué)式SnO,溶于酸、堿,微溶于NH4Cl,不溶于稀堿、氨水和水中。在氫氣中加熱還原為金屬。在空氣中加熱氧化為氧化錫(Ⅳ)。與Cl2作用生成氯化錫(Ⅳ)。與硝酸作用氧化生成H2SnO3。制法:在氯化亞錫水溶液中加入氨水或堿溶液直至酚酞變色,加熱煮沸得到沉淀,后者在隔絕空氣下干燥而得。SnO具有還原性,可用作還原劑,制備亞錫鹽,由亞錫鹽溶液跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化亞錫Sn(OH)2,再加熱分解生成氧化亞錫。
因此它被廣泛用于催化劑、電鍍和玻璃工業(yè)等領(lǐng)域。這些年來人們用氣相沉積法、均相沉淀法、激光輻射法等方法制備得到了SnO,并研究其性能,從測試結(jié)果來看,還有待進(jìn)一步完善。如有研究制備的SnO基貯鋰材料,其初始可逆放電容量僅有400 mAh/g左右;有報(bào)道的這類貯鋰材料經(jīng)20周循環(huán)后,其容量僅剩下100 mAh/g左右。納米技術(shù)的出現(xiàn),特別是高性能納米材料的出現(xiàn),為研究高性能鋰離子電池提供了很好的機(jī)遇。
由于納米材料的小尺寸效應(yīng)及表面效應(yīng),使得其表現(xiàn)出獨(dú)特的光電性能,因此,用它來改造鋰離子電池,不僅可以很大幅度地提高鋰電池的比能量,而且也可以降低嵌脫鋰電位,改善電極結(jié)構(gòu)和其循環(huán)性能8微米級(jí)的氧化亞錫形狀有晶須、粒子、薄膜、花狀的、磁盤狀的、網(wǎng)狀的、塊狀的、血小板薄片狀的、板片狀的、雙椎體的和樹枝狀的等等。不同形貌的氧化亞錫,其應(yīng)用性能也不一樣,因此,對(duì)制備出不同形貌的氧化亞錫的可控合成方法需要更深入的研究,并對(duì)其形成機(jī)理及應(yīng)用也要深人研究,具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。
SnO具有還原性,可用作還原劑,制備亞錫鹽,由亞錫鹽溶液跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化亞錫Sn(OH)2,再加熱分解生成氧化亞錫。因此它被廣泛用于催化劑、電鍍和玻璃工業(yè)等領(lǐng)域。其應(yīng)用舉例如下:
1. SnO是一種重要的金屬氧化物,可以作為鋰電池的負(fù)極材料,其性能與碳材料為負(fù)極的電池相比,具有更高的體積比能量與質(zhì)量比能量,其理論可逆放電容量高達(dá)880 mAh/g。
2. 用于制備一種氧化亞錫織構(gòu)薄膜。氧化亞錫是一種簡單的二元氧化物,由于氧化亞錫層狀結(jié)構(gòu)的各向異性,導(dǎo)致它的輸運(yùn)性質(zhì)也是各向異性的。根據(jù)理論計(jì)算,氧化亞錫的有效空穴質(zhì)量是各向異性的,從而使空穴在層內(nèi)的跳躍傳導(dǎo)比層間更容易。
因此,通過實(shí)驗(yàn)的方法調(diào)節(jié)氧化亞錫的結(jié)晶取向顯得十分重要。目前,氧化亞錫已經(jīng)在薄膜晶體管、氣體傳感器等方面得到廣泛的研究,尤其是已經(jīng)制備出性能優(yōu)良的以氧化亞錫作為溝道層的p型和雙極性薄膜晶體管。氧化亞錫織構(gòu)薄膜從下至上依次包括:襯底,氧化亞錫主體層和金屬氧化物覆蓋層,所述氧化亞錫主體層中氧化亞錫的擇優(yōu)取向?yàn)?101)。
金屬氧化物覆蓋層改變了氧化亞錫的Sn/O、氧化亞錫的表面能以及氧化亞錫和襯底間的界面能,從而控制了薄膜的結(jié)晶取向,金屬氧化物覆蓋層應(yīng)該性能穩(wěn)定,不與氧化亞錫主體層反應(yīng),能減少氧的擴(kuò)散等,如:Al2O3、ZnO、Y2O3、HfO2等。
一種利用甲基磺酸亞錫含錫廢液制備氧化亞錫的方法,包括如下步驟:
1)取含錫廢液,真空減壓蒸餾回收水和甲基磺酸等物質(zhì),然后加入錫金屬進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)溫度為80~95℃,反應(yīng)時(shí)間30~60min,所述錫金屬的加入量按每立方米含錫廢液加入10~15kg錫金屬計(jì)算;因二價(jià)錫在高溫條件易被氧化為四價(jià)錫,所以含錫廢液中存在的為Sn4+,本步驟發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為:
2)向反應(yīng)后的物料加水稀釋至含錫量40~80g/L、過濾、洗滌,合并濾液和洗液;本步驟加水稀釋的目的是為了溶解含錫水溶性物質(zhì);
3)向合并后的濾液和洗液中加入堿液進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)溫度為60~95℃,反應(yīng)終點(diǎn)pH值控制在5~6,使鐵、鉛等雜質(zhì)從氧化亞錫中分離出去,得到氧化亞錫粗品;
4)將氧化亞錫粗品經(jīng)甩干、洗滌、烘干和過篩后,即可得到氧化亞錫成品。
[1] 化合物詞典
[2] 付伯艷, 謝漢文. 氧化亞錫晶體的可控合成研究進(jìn)展[J]. 廣州化工, 2016 (2016 年 09): 25-27, 91.
[3] 劉權(quán);梁凌燕;曹鴻濤.氧化亞錫織構(gòu)薄膜及其制備方法.CN201410017207.X,申請(qǐng)日20140115
[4] 謝雪珍;葉有明;張誠;阮樺;吳伯增;農(nóng)永萍;廖珍旭;陳進(jìn)中;伍祥武;楊育兵;王運(yùn)龍;榮桂能.一種利用甲基磺酸亞錫含錫廢液制備氧化亞錫的方法. CN201310707953.7,申請(qǐng)日20131220