Zinc Telluride (ZNTE), II-VI erdieroaleen material garrantzitsua da, oso erabilia da infragorri hautemate, eguzki zeluletan eta gailu optoelektronikoetan. Nanoteknologian eta kimika berdeetan egindako azken aurrerapenek produkzioa optimizatu dute. Jarraian, egungo ZNTE ekoizpen prozesu nagusiak eta funtsezko parametroak daude, metodo tradizionalak eta hobekuntza modernoak barne:
________________________________________
I. Ekoizpen prozesu tradizionala (zuzeneko sintesia)
1. Lehengaien prestaketa
• Purutasun handiko zinka (zn) eta telurioa (te): garbitasuna% 99,999 (5n kalifikazioa), 1: 1 molar ratioan nahastuta.
• Babes-gasa: garbitasun handiko argon (ar) edo nitrogenoa (n₂) oxidazioa ekiditeko.
2. Prozesuen fluxua
• 1. urratsa: hutsean urtzeko sintesia
o Nahastu zn eta te hauts kuartzozko hodi batean eta ebakuatu ≤10⁻³ PA-ra.
o Berokuntza programa: beroa 5-10 ºC-tan 500-700 ºC-ra, mantendu 4-6 orduz.
o Erreakzio ekuazioa: zn + te → δzntezn + Teδznte
• 2. urratsa: Baratzea
o Barne ezazu produktu gordinak 400-500 ºC-tan 2-3 orduz, zuntzezko akatsak murrizteko.
• 3. urratsa: birrintzeko eta uzteko
o Erabili bola errota ontziratu gabeko materiala xede partikularen tamainara (energia handiko bola fresatzeko nanoskarako).
3. Parametro gakoak
• Tenperatura kontrolatzeko zehaztasuna: ± 5 ° C
• Hozteko tasa: 2-5 ° C / min (estres termikoko pitzadurak ekiditeko)
• Lehengaien partikularen tamaina: zn (100-200 sare), te (200-300 sare)
________________________________________
II. Prozesu hobetu modernoa (Solvothermal metodoa)
Solvothermal metodoa Nanoscale ZNTE ekoizteko teknika nagusia da, partikulen tamaina kontrolagarria eta energia kontsumo txikia bezalako abantailak eskainiz.
1. Lehengaiak eta disolbatzaileak
• aitzindariak: zinka nitratoa (zn (no₃) ₂) eta sodio telurita (na₂teo₃) edo telurio hautsa (te).
• Eragileak murriztea: Hydrazine Hydrate (n₂h₄ · h₂o) edo sodio borohidridoa (nabh₄).
• Disolbatzaileak: Etileniamina (eda) edo ur desionizatua (di ura).
2. Prozesuen fluxua
• 1. urratsa: aitzindaria desegitea
o Zn (no₃) ₂ eta na₂teo₃ disolbatzen 1: 1 molar ratioa disolbatzailearen azpian disolbatzailearen azpian.
• 2. urratsa: Murrizteko erreakzioa
o Gehitu eragile murriztua (adibidez, n₂h₄ · h₂o) eta zigilatu presio handiko autoclave batean.
o Erreakzio baldintzak:
Tenperatura: 180-220 ° C
Ordua: 12-24 ordu
Presioa: Sortutako (3-5 MPA)
o Erreakzio ekuazioa: ZN2 ++ TEO32- + eragilea murriztea → ZNTE + BPOPRODUCTS (adibidez, h₂o, n₂) zn2 ++ teo32- + murrizketa agentea → znte +produktuak (adibidez, h₂o, n₂)
• 3. urratsa: Tratamendu osteko
o Zentrifuga produktua isolatzeko, garbitu 3-5 aldiz etanolarekin eta urarekin.
o Lehorrean hutsean (60-80 ºC 4-6 orduz).
3. Parametro gakoak
• Aurretiko kontzentrazioa: 0,1-0,5 mol / l
• PH kontrola: 9-11 (Baldintza alkalinoek erreakzioaren alde egiten dute)
• Partikularen tamaina kontrolatzea: egokitu disolbatzaile motaren bidez (adibidez, eda nanowires; fase akuosoak nanopartikulak ematen ditu).
________________________________________
III. Beste prozesu aurreratu batzuk
1. Vapor Kimikoen Gordailua (CVD)
• Aplikazioa: zinema meheko prestaketa (adibidez, eguzki-zelulak).
• aitzindariak: Diethylzinc (zn (c₂h₅) ₂) eta dietillelurioa (te (c₂h₅) ₂).
• Parametroak:
o Gordailuen tenperatura: 350-450 ° C
o Garraiolari gasa: H₂ / AR nahasketa (Fluxu-tasa: 50-100 SCCM)
o Presioa: 10⁻²-10⁻³ torr
2. Aleazio mekanikoa (Ball Fresaketa)
• Ezaugarriak: disolbatzaile gabeko tenperatura baxuko sintesia.
• Parametroak:
o Bola-hautsaren erlazioa: 10: 1
o Fresatzeko denbora: 20-40 ordu
o Biraketa abiadura: 300-500 rpm
________________________________________
IV. Kalitatearen kontrola eta karakterizazioa
1. Purutasunaren azterketa: X izpien difrakzioa (XRD) kristal egiturarako (gailur nagusia 2θ ≈25,3 ° -an).
2. Morfologiaren kontrola: transmisio elektronikoaren mikroskopia (TEM) nanopartikularen tamainarako (tipikoa: 10-50 nm).
3. ELEMENTAL RATIOA: X izpien espektroskopia (EDS) eta plasma masa-espektrometria induktiboki (ICP-MS) zn ≈1: 1 berresteko.
________________________________________
V. Segurtasuna eta Ingurumenari buruzko gogoetak
1.. Hondakinen gasaren tratamendua: xurgatu soluzio alkalinoekin (adibidez, NaOH).
2. Disolbatzaileen berreskurapena: birziklatu disolbatzaile organikoak (adibidez, eda) destilazio bidez.
3. Babes-neurriak: erabili gas maskarak (H₂TE Babesteko) eta korrosioarekiko erresistenteak.
________________________________________
Vi. Joera teknologikoak
• Sintesi berdea: fase akuoso sistemak garatzea disolbatzaile organikoen erabilera murrizteko.
• Dopinaren aldaketa: eroalitatea hobetzea Cu, AG eta abarrekin doping bidez.
• Eskala handiko produkzioa: etengabeko fluxuen erreaktoreak hartu kg-eskalako loteak lortzeko.
Posta: 2012-10-11-25