Цинк Теллуриде (ЗНТЕ), важан ИИ-ВИ полуводички материјал, широко се користи у инфрацрвеном детекцији, соларним ћелијама и оптоелектронским уређајима. Недавна унапређења у нанотехнологији и зеленој хемији оптимизирале су његову производњу. Испод су тренутни главни производни процеси и кључни параметри, укључујући традиционалне методе и модерне побољшања:
________________________________________
И. Традиционални процес производње (директна синтеза)
1. Припрема сировина
• Цинц високе чистоће (зн) и телуријум (ТЕ): чистоћа ≥99.999% (5н разред), помешан у моларном односу 1: 1.
• Заштитни гас: аргон високе чистоће (АР) или азот (Н₂) да се спречи оксидација.
2 Проток процеса
• Корак 1: Синтеза топљења вакуума
О МИКС ЗН и ТЕ ПОВЕРЕ у кварцној цеви и евакуишите на ≤10⁻³ ПА.
о Програм грејања: топлота на 5-10 ° Ц / мин до 500-700 ° Ц, садржите 4-6 сати.
о Реакциона једначина: Зн + ТЕ → Δзнтезн + теΔЗНТЕ
• 2. корак: Жандење
о Онелирање сировог производа на 400-500 ° Ц током 2-3 сата за смањење оштећења решетке.
• КОРАК 3: Дробарење и превртање
о Помоћу мљеве куглице за мљевете расути материјал на величину циљане честице (глодање високоенергетског куглица за наносцале).
3. Кључни параметри
• Тачност контроле температуре: ± 5 ° Ц
• Стопа хлађења: 2-5 ° Ц / мин (да се избегну пукотине топлотних стреса)
• Величина честица сировине величине: Зн (100-200 месх), ТЕ (200-300 мрежа)
________________________________________
ИИ. Савремени побољшани процес (солвотермална метода)
Солвотермална метода је главна техника производње наносцале знте, нудећи предности као што су контролисана величина честица и ниска потрошња енергије.
1. сировине и растварачи
• Прекурсори: цинк нитрат (зн (ноо) ₂) и натријум-телурите (натео "или прах телуријум (ТЕ).
• Смањивање средстава: хидразински хидрат (н₂х₄ · х₂о) или натријум борохидрид (Набх₄).
• Растварачи: етилендиамин (ЕДА) или деионизирана вода (ди воде).
2 Проток процеса
• 1. корак: растварање прекурова
о Растворите Зн (Но₃) ₂ и натеоу у моларном коефицијеру 1: 1 у растварачу под мешање.
• Корак 2: Реакција смањења
о Додајте редукционо средство (нпр., н₂х₄ · х₂о) и запечатите у аутоклаву високог притиска.
о Реакциони услови:
Температура: 180-220 ° Ц
Време: 12-24 сата
Притисак: самогресивно (3-5 МПа)
о Екуантна реакција: ЗН2 ++ Тео32- + Смањивање агента → ЗНТЕ + нуспроизводи (нпр., Х₂О, Н₂) зн2 ++ тео32- + средство за смањење → ЗНТЕ + нуспроизводи (нпр., Х₂О, Н₂)
• Корак 3: Пост-третман
о центрифуги да изолише производ, опрати 3-5 пута са етанолом и ди-дивом.
о Сушење под вакуумом (60-80 ° Ц током 4-6 сати).
3. Кључни параметри
• Концентрација прекурсор: 0.1-0.5 мол / Л
• Контрола пХ: 9-11 (алкални услови фаворизовани реакцију)
• Контрола величине честица: Подесите преко врсте растварача (нпр. Еда даје нановирес; водени фаза и наночестици).
________________________________________
ИИИ. Остали напредни процеси
1. Хемијска таложење паре (ЦВД)
• Примена: Припрема танких филма (нпр. Соларне ћелије).
• Прекурсори: диетилзинц (зн (ц₂х₅) ₂) и диетилтеллуриум (те (ц₂х₅) ₂).
• Параметри:
о Температура полагања: 350-450 ° Ц
о ГАС ЦАРРИЕР: Х₂ / АР смеша (проток: 50-100 СЦЦМ)
о Притисак: 103²-10½ торр
2 Механичко легурно (глодање куглица)
• Карактеристике: Синтеза без растварача, ниска температура.
• Параметри:
О омјер лопте до праха: 10: 1
о Глодано време: 20-40 сати
о Брзина ротације: 300-500 о / мин
________________________________________
ИВ. Контрола и карактеризација квалитета
1. Анализа чистоће: рендгенска дифракција (КСРД) за кристалну структуру (главни врх на 2θ ≈25.3 °).
2 Контрола морфологије: пренос електрона микроскопија (тем) за величину наночертикула (типична: 10-50 нм).
3. Елементарни омјер: Енергетски дисперзивни рендгенски спектроскопија (ЕДС) или индуктивно спојена масе у плазми (ИЦП-МС) за потврду ЗН ≈1: 1.
________________________________________
В. СИГУРНОСТ И ОКОЛИША
1. Обрада отпадних гаса: Апсорбује Ханте са алкалним решењима (нпр. НаОХ).
2 Рецовери растварача: Рециклирајте органске раствараче (нпр. ЕДА) путем дестилације.
3. Заштитне мере: Користите гасне маске (за заштиту од х₂те) и рукавице отпорним на корозију.
________________________________________
ВИ. Технолошки трендови
• Зелена синтеза: Развити водене фазне системе за смањење употребе органског растварача.
• Допинг модификација: побољшати проводљивост допингом са ЦУ, АГ итд.
• Производња велике скале: Усвојити непрекидне реакторе протока да би се постигли кг-скале.
Вријеме поште: Мар-21-2025