纳米氧化锡的热学和光学性质
SnO2晶体具有规则的四面体金红石结构,阳离子和阴离子的配位数为6∶3。每个锡离子与六个氧离子相邻,每个氧离子与三个锡离子相邻。锑离子掺杂到SnO _ 2中后,占据了sn4+在晶格中的位置,形成一价正电荷中心SbSn和价外电子,增加了净电子,形成了n型半导体,增加了晶粒电导率,使SnO _ 2及其掺杂粉体在制成薄膜后保持高可见光透过率的同时,表现出类似金属导电性和高红外反射率的优异特性。而且由于ATO是n型半导体,根据经典的德鲁德理论,导电性最好的纳米ATO颗粒具有最好的红外屏蔽性能。
何秋兴等人提出ATO颗粒的隔热功能是基于其对红外光的吸收。黄宝元等人通过长时间的隔热测试和光谱性能表征,认为ATO颗粒主要在红外区吸收,反射为辅。曲等认为纳米ATO透明隔热涂料的隔热机理是太阳辐射到达涂料表面时,大部分近红外光和少数可见光被吸收,因此涂料表面温度升高;同时,大部分可见光和极少量的近红外光会通过涂层进入室内,这样可以降低室内温度,在可见光区域仍能保持良好的透光率。此外,由于其在远红外区的低发射率,该涂料在节气或冬季使用时,可有效防止室内热量散失。
在化妆品中的应用:SnO2作为掺杂材料,掺杂TiO _ 2的纳米SnO2粉体具有抗红外和抗紫外线的特性,利用纳米SnO2粉体的红外反射性能,结合纳米TiO _ 2粉体吸收紫外线的特性,制成的化妆品可以更好的保护皮肤。
电气特性简介:
纳米SnO2是典型的N型半导体,Eg=3.5eV(300K),具有比表面积大、活性高、熔点低、导热性好等特点,广泛应用于气敏材料、电学、催化剂、陶瓷、化妆品等领域。
二氧化锡是一种目前应用广泛的半导体气敏材料。由普通二氧化锡粉末制成的烧结电阻型气敏元件对多种还原性气体具有较高的灵敏度,但器件的稳定性和一致性并不令人满意。二氧化锡纳米粉体可用作陶瓷工业中的釉料和搪瓷乳浊剂。在电学方面,抗静电剂显示出比其他抗静电材料更大的优势,在光电显示、透明电极、太阳能电池、液晶显示、催化等方面有很大的优势。
此外,纳米二氧化锡复合材料也是目前发展的热点。在制备SnO _ 2材料的过程中,加入少量的掺杂剂以提高其选择性,降低其电阻率。