Здесь можно найти образцы любых учебных материалов, т.е. получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Свойства SnО2

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 25.05.2012. Сдан: 2011. Страниц: 6. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


     СОДЕРЖАНИЕ 
 
 

Введение            3
1 Литературная часть           4
1.1 Свойства  SnО2          4
1.2 Диаграмма  состояния         4
1.3 Способы  получения          5
1.3.1 Синтез  высокодисперсного SnO2 при температуре 1000С   5
1.3.2 Получение  наночастицы SnO2 процессом мягкой химии   6
1.3.3 Синтез нанокристаллического SnO2 на газовых датчиках   6
1.3.4 Синтез  высокодисперсного SnO2 термическим разложением
цитрата олова           7
1.3.5 Синтез  наночастиц SnO2 осаждением Sn(ОН)2     8
1.3.6 Синтез  нанопорошка SnO2 методом зольгирования    9
1.3.7 Синтез  нанопорошка SnO2  лимонной кислотой     9
2 Экспериментальная часть                 11
2.1 Приборы и реактивы                11
2.2 Методика получения SnO2               11
2.2.1 Получение  гидроксида олова (Sn(OH)2)             11
2.2.2 Получение  диоксида олова (SnO2)               12
2.3 Результаты  эксперимента                12
Выводы                   14
Список  литературы                 15
     
 
ВВЕДЕНИЕ
 
 
 

     За  прошлые несколько десятилетий резко, увеличилось внимание к синтезу нанокристаллических оксидных материалов, особенно к процессам мягкой химии. Оксид олова – керамический материал с широким спектром различных применений, например в качестве катализаторов, оптикоэлектронных или фотогальванических устройств, которые требуют определенных свойств, которые зависят от микроструктуры, содержания примесей и размера частиц. Используют такие нанокристаллические полупроводниковые оксиды  в виде материалов газовых датчиков. В экологическом контроле загрязнений атмосферы, широко используют датчики из проводящих оксидов олова, которые способны ощущать врезные газы, например, оксиды азота, серы и т.д., проявляя высокую чувствительность [1–3].
     Диоксид олова широко используют в промышленных материалов для электрических приборов, пигментов покрытий, гетерогенных катализаторов. Кроме того, SnO2 нашел применение в экологически безопасных материалах электрических контактов: композиционный Ag–SnO2 приходит на замену материалу Ag–CdO, токсичность оксидной компоненты которого препятствует дальнейшему его использованию. Дисперсность оксидной фазы в электроконтактном материале определяет уровень служебных свойств. Поэтому синтез высокодисперсных порошков SnO2 – важнейшая задача в технологии производства композиционных электроконтактных материалов системы Ag–SnO2.
 

      Глава 1 ЛИТЕРАТУРНАЯ ЧАСТЬ 
 

     1.1 Свойства SnО2
     Диоксид олова SnО2 – бесцветные кристаллы, кристаллическая решетка тетрагональная, типа рутила с параметрами: а = 0,4738 нм, с — 0,3188 нм, z = 4, пространственная группа P42/nmm; Тпл.=1630°С; ?=7,0096 г/см3; С°р=53,2 Дж/(моль·К); Н°обр=-577,63кДж/моль; ?S°298=49,01Дж/(моль·К). Испаряется преимущественно в виде SnO, в парах также присутствует О2 и оксиды SnnОn, где n=2, 3 или 4; уравнения температурной зависимости давления пара: lg p(SnO,Пa)=14,55-20450/Т, lg р(О2, Па)=13,22-20000/Т. Не растворим в воде; устойчив в водных растворах кислот, солей, щелочей, различных восстановителей.
      SnO2-полупроводник n-типа; ширина запрещенной зоны Eg=3,54эВ (300 К); подвижность электронов 7см2/(В·с); концентрация носителей заряда 3,5·1014 см-3; ?=3,4·103 Ом·см. При легировании с элементами V гр. (напр., Sb) электрическая проводимость SnO2 увеличивается в 103–105 раз. SnO2 прозрачен для видимого света и отражает ИК излучение с длиной волны выше 2 мкм.
     В природе SnO2 встречается в виде минерала касситерита (оловянный камень).
     Используют SnO2 в виде порошков и керамики в производстве прозрачных, электропроводящих и теплоотражающих материалов, как белый пигмент в производстве стекла и жаропрочных эмалей и глазурей, катализатор реакций замещения и гидролиза [4].  
 

     1.2 Диаграмма состояния
     На  диаграмме состояния, представленной на рисунке 1, видно, что олово имеет три модификации: SnO, Sn3O4, SnO2. Наиболее стабильное состояние у диоксида олова, так как он может сохранять свое состояние при высоких температурах. Так же по диаграмме видно, что его получают при различных количествах составах кислорода и температурах [5].  

     
       
 
 
 
 
 
 
 
 

     
     Рисунок 1 – Фазовая диаграмма Sn–O 
 

     1.3 Способы получения
     На  данный момент имеется множество  методов получения диоксида олова.   
 

     1.3.1 Синтез высокодисперсного SnO2 при температуре 1000С
     Разбавленный хлорид олова SnCl4 ледяной дистиллированной водой, формирует раствор SnOCl2. К этому раствору добавляют по каплям гидроокись аммония, чтобы олово осадить как гидроокись. Гель непрерывно перемешивают в течение 6 часов при температуре 70-100°C. Гидратированный гель ортооловянной кислоты используют для получения нанокристалла SnO2 при нагревании 80-1000C с обратным холодильником. Средняя величина частиц SnO2 составляет 30 нм [6]. 
 

     1.3.2 Получение наночастицы SnO2 процессом мягкой химии
     На  образцы SnO2 наносят сурьму, различной молярной концентрации (x = 0, 6, 10, 14 и 18), и обрабатывают в течение 4 часов при температуре 800–12000С. Во время синтеза наночастица оксида олова (IV) при высокой температуре переходит от стабильной частицы к разрыву и SnO2 взаимодействует с частицей Sb2O3. Все фазы имеют тот же самый размер, что и при увеличении температуры, хотя ее значения меняются в зависимости от концентрации сурьмы и достигают максимального значения, когда температура достигает 11000C. Эти изменения показывают, что валентность сурьмы, изменяется с количеством сурьмы, добавленной к материалу.
     Во  всех образцах наблюдается только фаза SnO2. Начальные параметры FWHM – являются параметрами стандарта ?-SiO2 образца: осадок, смещение, параметры ячейки и фон. То есть индивидуальные смещения параметра атома и кислорода являются очищенными позиционными параметрами и наблюдаются малые пики при малых углах всего пика SnO2, которые вызваны излучением L? вольфрама. И считается другой фазой SnO2 с элементарной ячейкой, на 4,48 % больше чем первый, и достигнувшая максимума излучения WL?. Рафинирование считают полным, когда все сдвиги параметров составляют менее чем 10 % стандарта отклонения [7]. 
 

     1.3.3 Синтез нанокристаллического SnO2 на газовых датчиках
     Нанокристаллический SnO2 получен гидротермальным синтезом. Образцы для исследования синтезировались при температуре 130–2500C в течение 2–6 часов в титановом автоклаве. В синтезе нанокристаллического SnO2, использовали:
     (1) гель оловянной(4)-кислоты, подготовленный, окисляя раствор SnSO4 в 0,20 м с H2O2;
     (2) гель оловянной(4)-кислоты, подготовленный, гидролизуя SnCl4 в водном аммиаке;
     (3) водный SnCl4 с концентрациями 0,27–0,35 м (высокотемпературный гидролиз).
     Чтобы подготовить сорбент NiO с SnO2, гель оловянной(4)-кислоты смешивали с водным нитратом никеля при 2500С в течение 6 часов. Начальные вещества для сорбента: H2SO4, 50%-ый H2O2, Ni(NO3)2 · 6H2O, SnCl4 · 5H2O, SnSO4, и дистиллированная вода. Начальные растворы были подготовлены количественным растворением солей в дистиллированной воде. Концентрация Ni(NO3)2 определяется комплексным титрованием.
     Размер  порошка SnO2 составляет 4–5 нм, подготовленный из аморфных гелей оловянной(4)-кислоты. Отжигая воздух при температуре 500°C  около 1–20 часов, выявляют, что самая высокая стабильность к росту кристаллита предлагается образцами, приготовленными окислением SnSO4 с H2O2 (размер кристаллита увеличивается только немного, от 4–5 до 5–7 нм). И размер кристаллита, подготовленных высокотемпературным гидролизом SnCl4, заметно изменяется, от 4–5нм до нано кристаллита на 16–17 нм [8]. 
 

     1.3.4 Синтез высокодисперсного SnO2 термическим разложением цитрата олова
     Нанокристаллический SnO2 подготовлен термическим разложением цитрата оловянной кислоты. Оловянное соединение – цитрата (Sn3C12H10O14) подготовлено растворением металла Sn (98,8 %) в HCl с добавлением 95% лимонной кислоты. Это комплексное соединение нагрето на воздухе при различных температурах (600, 700, 9000C) для формирования нанокристаллического порошка SnO2 в течение 4 часов и при 10000C в течение 15 часов. Обычный SnO2 подготовлен химической реакцией смешения металла Sn с концентрированной HNO3. Чтобы приготовить порошок SnO2 нужно нагреть образец порошка SnO2 до 10000C в течение 15 часов. Обычный SnO2 используется для сравнения.
     В результате между поверхностными ловушками и дефектами решетки выполнено исследование фотолюминесценции, которое дает два характерных пика в 400 и 470 нм соответственно [9]. 
 

     1.3.5 Синтез наночастиц SnO2 осаждением Sn(ОН)2
     В метод осаждения, который позволяет синтезировать SnO2 с выгодными свойствами (размер и форма) используют водный раствор SnCl2·2H2O. Оптимальное значение рН раствора, которое приведет к желательному результату, = 6,25. Кривые титрования водного растворения SnCl2·2H2O (0,01; 0,1 и 0,3M) были получены через дополнение 0,5 мл каждые 15–28 % раствора гидроокиси аммония (NH4OH).  Дистиллированная и деминерализованная вода используется для растворения SnCl2·2H2O, которое происходило при непрерывном перемешивании в течение приемлемого времени, чтобы гарантировать полное растворение соли. Значение рН системы, регистрировался периодически во время дополнения NH4OH, пока pH не стал равным 10.
     Наночастицы SnO2 определяют по кривым титрования, которые содержат информацию развития процесса и физико-химических явлений. Распад, взятый со значением рН полученной коллоидной суспензии, отфильтровывают и подвергают ряду очистки с 0,05M раствором отщепленного хлорид иона. Перед каждым фильтровальтрованием к pH фактору суспензии уменьшают добавление HNO3. Отфильтрованная в вакууме суспензия, высохла при 60 ?C в течение 12.Средняя величина частиц ниже 50 нм [10].  
 

     1.3.6 Синтез  нанопорошка SnO2 методом зольгирования
     Все реактивы используются без очистки. К 3,33 г SnCl4·4H2O (0.01 моля) добавляют 8,98 мл n-пропанол (0.12 моля). Так как явление сольватации является экзотермическим, из-за формирования состава, схематично обозначенного формулой SnClx(ОРr)4-x·PrOH, емкости реакции охладаються до температуры окружающей среды. Одновременно, 4,5мл i–пропанола (0,06 моля) были добавлены к 1,62 мл деминерализованной воды (0,09 моля). Полученная смесь размешивалается в течение часа, чтобы формировать более прозрачный золь. Чтобы избежать загрязнения емкости золя герметизируют. Чистая золь SnO2 приготовлена из SnCl4·4H2O: nPrOH: iPrOH: H2O мольным отношением 1: 12: 6: 9, соответственно в котором отношение n-пропанол/i-пропанол - 2/1. Приготовленный золь был перелит в керамический тигель и помещен в электропечь для кальцинирования, на час при температуре 6000С. Полученный порошок SnO2 называют Sn-1. Второй золь был подготовлен тем же самым отношением спиртов, но в течении двух часов при температуре 1200oC. Порошок – Sn-2. Конечный золь был подготовлен, используя n-пропанолl/i-пропанол отношение 1/2, в котором температура достигает 600oC за час и называется Sn-3.
     Результаты  показывают, что меньшая зернистость была получена через изменяющееся отношение спиртов. Полученные нанопорошок были поликристаллическим, и средний диаметр 6-80 нм [11]. 
 

     1.3.7 Синтез нанопорошка SnO2  лимонной кислотой
     Нано  кристаллический SnO2 синтезировался в жидком соединении, используя лимонную кислоту как комплексообразующий реагент. Аморфное, металлическое лимоннокислое стекло, получено в результате смешивая насыщенного водного раствора SnCl2·2H2O и лимонной кислоты. В трех различных отношениях моля соединения 3:2, 3:5, 3:8 относительно Sn. Смеси медленно нагревают на плитке до 800C, чтобы испарить растворитель. После полного удаления воды вязкая масса превратилась в прозрачное стекло. Это связано с тем, что смесь, взятая в отношении 3:2, не формирует хорошее аморфное стекло. Смеси, в которых лимонной кислоты было взято больше, использовались для синтеза SnO2
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.