Defnyddir sinc telluride (Znte), deunydd lled-ddargludyddion II-VI pwysig, yn helaeth wrth ganfod is-goch, celloedd solar, a dyfeisiau optoelectroneg. Mae datblygiadau diweddar mewn nanotechnoleg a chemeg werdd wedi optimeiddio ei gynhyrchu. Isod mae'r prosesau cynhyrchu Znte prif ffrwd cyfredol a pharamedrau allweddol, gan gynnwys dulliau traddodiadol a gwelliannau modern:
________________________________________
I. Proses gynhyrchu draddodiadol (synthesis uniongyrchol)
1. Paratoi deunydd crai
• Sinc purdeb uchel (Zn) a tellurium (TE): purdeb ≥99.999% (gradd 5N), wedi'i gymysgu mewn cymhareb molar 1: 1.
• Nwy amddiffynnol: argon purdeb uchel (AR) neu nitrogen (N₂) i atal ocsidiad.
2. Llif Proses
• Cam 1: Synthesis toddi gwactod
o Cymysgwch powdrau Zn a Te mewn tiwb cwarts a'u gwagio i ≤10⁻³ Pa.
o Rhaglen wresogi: Gwres ar 5–10 ° C/min i 500-700 ° C, daliwch am 4–6 awr.
o Hafaliad adwaith: Zn+TE → ΔZntezn+TeΔznte
• Cam 2: Annealing
o Anneal y cynnyrch crai ar 400-500 ° C am 2–3 awr i leihau diffygion dellt.
• Cam 3: Mathru a Rhannu
o Defnyddiwch felin bêl i falu'r deunydd swmp i faint y gronynnau targed (melino peli ynni uchel ar gyfer nanoscale).
3. Paramedrau Allweddol
• Cywirdeb rheoli tymheredd: ± 5 ° C.
• Cyfradd oeri: 2-5 ° C/min (er mwyn osgoi craciau straen thermol)
• Maint gronynnau deunydd crai: Zn (rhwyll 100–200), TE (200–300 rhwyll)
________________________________________
II. Proses well fodern (dull solvothermol)
Y dull solvothermol yw'r dechneg brif ffrwd ar gyfer cynhyrchu Znte nanoscale, gan gynnig manteision fel maint gronynnau y gellir ei reoli a defnydd ynni isel.
1. Deunyddiau a thoddyddion crai
• Rhagflaenwyr: sinc nitrad (zn (no₃) ₂) a sodiwm tellurite (na₂teo₃) neu bowdr tellurium (TE).
• Asiantau lleihau: hydrad hydrazine (N₂h₄ · h₂o) neu sodiwm borohydride (NABH₄).
• Toddyddion: ethylenediamine (EDA) neu ddŵr wedi'i ddad -ddyneiddio (DIWEDD).
2. Llif Proses
• Cam 1: Diddymiad Rhagflaenydd
o Toddwch Zn (na₃) ₂ a na₂teo₃ mewn cymhareb molar 1: 1 yn y toddydd o dan ei droi.
• Cam 2: Adwaith Gostyngiad
o Ychwanegwch yr asiant lleihau (ee, n₂h₄ · h₂o) a'i selio mewn awtoclaf pwysedd uchel.
o Amodau ymateb:
Tymheredd: 180–220 ° C.
Amser: 12–24 awr
Pwysau: Hunan-gynhyrchu (3-5 MPa)
o Hafaliad adwaith: Zn2 ++ TEO32−+Asiant lleihau → znte+sgil -gynhyrchion (ee, h₂o, n₂) Zn2 ++ TeO32−+Asiant lleihau → znte+isgynhyrchion (ee, h₂o, n₂)
• Cam 3: Ôl-driniaeth
o centrifuge i ynysu'r cynnyrch, golchwch 3-5 gwaith ag ethanol a dŵr DI.
o Sych o dan wactod (60-80 ° C am 4–6 awr).
3. Paramedrau Allweddol
• Crynodiad rhagflaenol: 0.1–0.5 mol/l
• Rheoli pH: 9–11 (amodau alcalïaidd yn ffafrio adwaith)
• Rheoli maint gronynnau: Addaswch trwy fath toddydd (ee, mae EDA yn cynhyrchu nanowires; nanoronynnau cyfnodau cyfnod dyfrllyd).
________________________________________
Iii. Prosesau datblygedig eraill
1. Dyddodiad anwedd cemegol (CVD)
• Cymhwyso: Paratoi ffilm denau (ee, celloedd solar).
• Rhagflaenwyr: diethylzinc (Zn (c₂h₅) ₂) a diethyltellium (TE (c₂h₅) ₂).
• Paramedrau:
o Tymheredd dyddodi: 350–450 ° C.
o Nwy Cludwr: Cymysgedd H₂/AR (Cyfradd Llif: 50–100 SCCM)
o Pwysau: 10⁻² - 10⁻³ Torr
2. Alloying mecanyddol (melino peli)
• Nodweddion: Synthesis tymheredd isel heb doddydd.
• Paramedrau:
O gymhareb pêl-i-bowdr: 10: 1
o Amser melino: 20–40 awr
o Cyflymder cylchdroi: 300-500 rpm
________________________________________
Iv. Rheoli a Nodweddu Ansawdd
1. Dadansoddiad Purdeb: Diffreithiad Pelydr-X (XRD) ar gyfer strwythur grisial (prif uchafbwynt ar 2θ ≈25.3 °).
2. Rheoli Morffoleg: Microsgopeg Electron Trosglwyddo (TEM) ar gyfer maint nanoronynnau (nodweddiadol: 10-50 nm).
3. Cymhareb Elfenol: Sbectrosgopeg Pelydr-X Ynni-Trawsnewidiol (EDS) neu Sbectrometreg Màs Plasma wedi'i Gyplysu'n Anwythol (ICP-MS) i gadarnhau Zn ≈1: 1.
________________________________________
V. Ystyriaethau Diogelwch ac Amgylcheddol
1. Triniaeth nwy gwastraff: amsugno h₂te gyda thoddiannau alcalïaidd (ee, NaOH).
2. Adferiad Toddyddion: Ailgylchu toddyddion organig (ee, EDA) trwy ddistyllu.
3. Mesurau amddiffynnol: Defnyddiwch fasgiau nwy (ar gyfer amddiffyn H₂te) a menig sy'n gwrthsefyll cyrydiad.
________________________________________
Vi. Tueddiadau Technolegol
• Synthesis gwyrdd: Datblygu systemau cyfnod dyfrllyd i leihau'r defnydd o doddyddion organig.
• Addasu Dopio: Gwella dargludedd trwy ddopio gyda Cu, AG, ac ati.
• Cynhyrchu ar raddfa fawr: Mabwysiadu adweithyddion llif parhaus i gyflawni sypiau ar raddfa KG.
Amser Post: Mawrth-21-2025