Sink Telluride (ZNTE), vacib bir II-VI yarımkeçirici materialı, infraqırmızı aşkarlama, günəş hüceyrələri və optoelektronik cihazlarda geniş istifadə olunur. Nanotexnologiya və Yaşıl Kimya üzrə son irəliləyişlər onun istehsalını optimallaşdırdı. Aşağıda ənənəvi metodlar və müasir inkişaflar da daxil olmaqla hazırkı əsas znte istehsal prosesləri və əsas parametrlərdir:
________________________________________
I. Ənənəvi istehsal prosesi (birbaşa sintez)
1. Xammal hazırlığı
• Yüksək saflıq sink (ZN) və tellürium (te): saflıq ≥99.9999% (5n sinif), 1: 1 molar nisbətində qarışdırılır.
• Qoruyucu qaz: oksidləşmənin qarşısını almaq üçün yüksək təmizlik argon (AR) və ya azot (n₂).
2. Proses axını
• Addım 1: Vakuum əriyən sintezi
o zn və te tozlarını bir kvars borusunda qarışdırın və ≤10⁻³ PA-ya təxliyə edin.
O istilik proqramı: 5-10 ° C / Min ilə 500-700 ° C-ə qədər istilik, 4-6 saat saxlayın.
o reaksiya tənliyi: Zn + te → δzntezn + teδznte
• Addım 2: Təmizləmə
o, lattice qüsurlarını azaltmaq üçün 2-3 saat ərzində 400-500 ° C-də xam məhsulu 2-3 saat boyunca ilişir.
• Addım 3: Sarsıdıcı və SIREVE
o toplu materialı hədəf hissəcik ölçüsünə üyütmək üçün bir top dəyirmanı istifadə edin (nanoscale üçün yüksək enerji top freze).
3. Açar parametrlər
• Temperatur nəzarət dəqiqliyi: ± 5 ° C
• Soyutma dərəcəsi: 2-5 ° C / dəq (termal stres çatlarının qarşısını almaq üçün)
• Xammal hissəcik ölçüsü: ZN (100-200 mesh), te (200-300 mesh)
________________________________________
II. Müasir inkişaf etmiş proses (Solvotermal metod)
Solvothotermal metod, Nanoscale Znte istehsal etmək üçün əsas texnikadır, məsələn, idarəolunan hissəcik ölçüsü və aşağı enerji istehlakı kimi üstünlüklər təklif edir.
1. Xam materiallar və həlledicilər
• Precursors: sink nitrat (zn (no₃) ₂) və natrium telliit (na₂teo₃) və ya tellurium tozu (te).
• Agentləri azaltmaq: hidrazin hidrat (n₂h₄ · h₂o) və ya natrium borohydride (Nabh₄).
• Solventlər: etilendiamine (EDA) və ya deionizasiya edilmiş su (di su).
2. Proses axını
• Addım 1: Precursor Dağıl
o zn (no₃) ₂ və na₂teo₃-də həlledici altında həlledicidə 1: 1 molar nisbətində həll olunur.
• Addım 2: Azaldılması reaksiyası
o azaldılmış agenti əlavə edin (məsələn, n₂h₄ · h₂o) və yüksək təzyiqli bir avtoklavada möhürləyin.
o Reaksiya şərtləri:
Temperatur: 180-220 ° C
vaxt: 12-24 saat
Təzyiq: Öz-özünə yaranan (3-5 mpa)
O reaksiya tənliyi: ZN2 ++ TEO32- + Azalma Agent → Znte + Byproducts (məsələn, H₂o, N₂) ZN2 ++ TEO32- + Azalma Agent → Znte + ByProducts (məsələn, H₂o, N₂)
• Addım 3: Müalicə sonrası
O, məhsulu təcrid etmək üçün sentrifuqa, etanol və di su ilə 3-5 dəfə yuyun.
o vakuum altında quru (60-80 ° C 4-6 saat).
3. Açar parametrlər
• Precursor konsentrasiyası: 0,1-0.5 mol / l
• PH Nəzarət: 9-11 (qələvi şərtləri REACTION)
• hissəcik ölçüsünə nəzarət: Solvent tipi ilə tənzimləyin (məsələn, Eda məhsullar Nanowires; sulu mərhələ nanohissəciklər verir).
________________________________________
III. Digər inkişaf etmiş proseslər
1. Kimyəvi buxarlanma çökməsi (CVD)
• Tətbiq: İncə film hazırlığı (məsələn, günəş hüceyrələri).
• Precursors: Dietilzinc (ZN (C₂h₅) ₂) və Dietiltellurium (Te (C₂h₅) ₂).
• Parametrlər:
o Depozit temperaturu: 350-450 ° C
o Carrier Gas: H₂ / AR Qarışığı (axın dərəcəsi: 50-100 SCCM)
o Təzyiq: 10⁻²-10⁻³ TORR
2. Mexanik ərinti (top freze)
• Xüsusiyyətlər: Solventsiz, aşağı temperaturlu sintez.
• Parametrlər:
o top-toz nisbəti: 10: 1
o freze vaxtı: 20-40 saat
o fırlanma sürəti: 300-500 rpm
________________________________________
İv. Keyfiyyətə nəzarət və xarakterizə
1. Saflıq təhlili: Kristal quruluşu üçün rentgen diffraksion (XRD) (XRD) (əsas zirvə 2θ25.3 °).
2. Morfoloji nəzarəti: Nanoparticle ölçüsü üçün ötürmə elektron mikroskopiyası (tem) (tipik: 10-50 Nm).
3. Elemental nisbət: ZN ≈1: 1 təsdiqləmək üçün enerji-dispersiv rentgen spektroskopiyası (EDS) və ya induktiv şəkildə birləşdirilmiş plazma kütləvi spektrometriyası (ICP-MS).
________________________________________
V. Təhlükəsizlik və ətraf mühit mülahizələri
1. Tullantı qazı müalicəsi: qələvi həlləri (məsələn, Naoh) ilə H₂te udmaq.
2. Solvent bərpa: Üzvi həllediciləri (məsələn, EDA) distillə vasitəsilə təkrar istifadə edin.
3. Qoruyucu tədbirlər: Qaz maskalarından (H₂te qorunması üçün) və korroziyaya davamlı əlcəklərdən istifadə edin.
________________________________________
Vi. Texnoloji meyllər
• Yaşıl Sintez: Üzvi həlledici istifadəni azaltmaq üçün sulu fazlı sistemləri inkişaf etdirin.
• Dopinq modifikasiyası: CU, AG və s. İlə Doping tərəfindən keçiriciliyi artırın.
• Geniş miqyaslı istehsal: KG-miqyaslı dəstələrə çatmaq üçün davamlı axın reaktorları qəbul edin.
Time vaxt: 21-2025-ci illərdə