CN101734710A - 一种锡酸锌半导体功能材料的制备方法 - Google Patents

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宋洁
李彩霞
夏金峰
丽丽
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Abstract

本发明公开了一种锡酸锌半导体功能材料的制备方法，该方法是：取ZnO，SnO2按摩尔比为2∶1的比例混合，在混合均匀后放入螺杆式研磨机中研磨，或者在混合物中加入能将其浸没的去离子水，在研钵中研磨，混合均匀后，放入烘箱中在80℃下烘至微干，然后再放入螺杆式研磨机中研磨；通过控制变频器的频率，研磨得Zn2SnO4。本发明具有工艺简单，易操作，制备时间短，物相纯，分散性好，颗粒均匀等优点。

Description

一种锡酸锌半导体功能材料的制备方法
技术领域
本发明涉及无机材料制备技术领域，具体地说是一种锡酸锌半导体功能材料的制备方法。
背景技术
Zn2SnO4是具有尖晶石结构的复合化合物，具有光电化学效应，而且还具有一些单一氧化物所不具备的特殊性能。Zn2SnO4(ZTO)作为一种重要的半导体功能材料有高电子迁移牢，高导电率，优良的吸附性能，有着重要的用途，在气体传感器、电极材料、光电装置等方面有着广阔的应用前景。
Zn2SnO4材料的制备大多采用传统的高温固相法，需要先将原料进行球磨，再高温煅烧，对温度要求较高，能量消耗大，容易引进杂质，粒子团聚严重，颗粒不均匀，反应难以控制。近年来，水热法和低温固相法合成得到了进一步发展。水热法虽然反应温度低，实验条件易控制，但反应时间较长，操作过程繁琐，设备投资大，产物分散性差。低温固相法虽然设备简单，相比高温固相法所需温度低，但需要前躯体的合成，原料费用较贵，产物粒径较大。
发明内容
本发明的目的在于利用螺杆式球磨机来制备一种锡酸锌半导体功能材料，其制备方法简单、高效，能耗低，成本低廉。
实现本发明目的的具体技术方案是：
一种锡酸锌半导体功能材料的制备方法，其特征在于该方法是：取氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)按摩尔比为2∶1的比例混合，充分混合均匀后，直接放入螺杆式研磨机中研磨；
或者：
在混合物中加入能将其浸没的去离子水，在研钵中研磨，混合均匀后，放入烘箱中在80℃下烘至微干，再放入螺杆式研磨机中研磨；
研磨过程中，研磨机变频器频率参数为40～50Hz，研磨时间2～4h；得到锡酸锌半导体功能材料，其一般式为：Zn2SnO4。
所述螺杆式研磨机为中国发明专利200710170826.2。
本发明制备出的锡酸锌半导体功能材料，物相较纯，晶形较好，分散性好，颗粒均匀，制备方法简单，可以大规模工业生产。
附图说明
图1为本发明实施例1所得Zn2SnO4的XRD图
图2为本发明实施例2所得Zn2SnO4的XRD图
图3为本发明实施例3所得Zn2SnO4的XRD图
图4为本发明实施例3所得Zn2SnO4的SEM图
实施例1
a、称取ZnO 42.3284g；SnO239.1846g。
b、将上述物质，在研钵中研磨混合均匀。
c、然后放入螺杆式研磨机中，设置变频器频率参数为40HZ，研磨4小时得Zn2SnO4。
本实施例所得目标产物Zn2SnO4的XRD图见附图1；本实施例所得Zn2SnO4的物相较纯。
实施例2
a、称取ZnO 42.3284g；SnO2 39.1846g。
b、将上述物质，加入20ml去离子水作为溶剂(其加入量以能将混合物分散均匀为宜)，在研钵中研磨混合均匀。
c、将混合物放入烘箱中在80℃下烘2小时。
d、然后放入螺杆式研磨机中，设置变频器频率参数为45HZ，研磨3小时得Zn2SnO4。
本实施例所得Zn2SnO4的XRD图见附图2；本实施例所得Zn2SnO4的时间缩短，物相较纯，杂相较少。
实施例3
a、称取ZnO 42.3284g；SnO2 39.1846g。
b、将上述物质，加入20ml去离子水作为溶剂(其加入量以能将混合物分散均匀为宜)，在研钵中研磨混合均匀。
c、将混合物放入烘箱中在80℃下烘2小时。
d、然后放入螺杆式研磨机中，设置变频器频率参数为50HZ，研磨2小时得Zn2SnO4。
本实施例所得Zn2SnO4的XRD及SEM见附图3-4；本实施例所得Zn2SnO4的时间较短，物相较纯，杂相很少。

Claims (1)

1.一种锡酸锌半导体功能材料的制备方法，其特征在于该方法是：取氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)按摩尔比为2∶1的比例混合，充分混合均匀后，直接放入螺杆式研磨机中研磨；
或者：
在混合物中加入能将其浸没的去离子水，在研钵中研磨，混合均匀后，放入烘箱中在80℃下烘至微干，再放入螺杆式研磨机中研磨；
研磨过程中，研磨机变频器频率参数为40～50Hz，研磨时间2～4h；得到锡酸锌半导体功能材料。
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