[發明專利]一種高純度高活性氧化錫粉體的制備方法

有效

• 申請號: 200910114021.5
• 申請日: 2009-04-29
• 公開（公告）號: CN101638246A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發明（設計）人: 黃小珂;伍祥武;陳進中
• 申請（專利權）人: 柳州百韌特先進材料有限公司
• 主分類號: C01G19/02
• 分類號: C01G19/02
• 代理公司: 柳州市榮久專利商標事務所(普通合伙)
• 代理人: 韋 微

技術領域

本發明是涉及一種高純度高活性氧化錫粉體的制備方法，該氧化錫粉體可用于制作高性能ITO靶材(是電腦、電視液晶顯示屏必不可少的原材料)、也可用于透明氧化錫電極、高檔陶瓷、銀氧化錫觸頭、氣敏材料和催化劑等，屬于無機材料類領域。

背景技術

氧化錫作為一種重要的無機材料，在電子、陶瓷等領域有著重要的地位。高純度高活性氧化錫被廣泛用于與高純氧化銦制備銦錫氧化物靶材(即ITO陶瓷靶，SnO₂∶In₂O₃＝1∶9)，該銦錫氧化物靶材是濺射靶生產ITO透明導電膜玻璃的主要原料，從而是電腦和電視等平面液晶顯示器(LCD)、等離子顯示器(PDP)、電致發光顯示器(EL/OLED)、觸摸屏(Touch?Panel)必不可少的原材料。同時，ITO透明導電膜也是用于火車飛機除霜玻璃，建筑物幕墻、冰柜、汽車擋風玻璃的原材料。Ag/SnO₂和Ag/CdO觸頭材料有較好的耐電磨損、抗熔焊性及導電性而在低壓電器中廣泛使用。但由于Cd具有毒性，在多數國家已經被禁止使用，我國也將在兩年內完全取代Ag/CdO而大規模推廣使用Ag/SnO₂。氟摻雜氧化錫玻璃是太陽能光伏產業的主要部件的，隨著太陽能光伏產業迅猛發展，氧化錫在太陽能光伏產業的應用前景光明。高密度耐腐蝕氧化錫電極是玻璃工業和電解鋁工業重要的加熱設備——窯爐中的主要部件，隨著氧化錫電極制作水平的提高，高純度高活性氧化錫的用量將快速增加。隨著人們生活質量的不斷提高，高檔奢侈品級的陶瓷玻璃工藝品需求發展很快，而高檔陶瓷的制造過程中必需用1～5％的高品質氧化錫釉料，所以高純度高活性氧化錫的需求也將得到快速發展。

氧化錫是被廣泛使用的氣敏材料。氧化錫結構中具有的特殊孔道可適合于離子在其中傳輸，因此亦可用于離子交換劑及充電鋰離子電池的陽極材料。催化劑及催化劑載體材料的比表面積對于催化劑性能的提高具有十分重要的意義，高純度高活性氧化錫粉體的應用同樣具有明顯的優點。因此，氧化錫具有廣闊的應用前景。

氧化錫粉體的制備方法已有較多文獻報道，制備方法既有火法工藝，也有濕法工藝，并取得一定進展。如：洛陽725研究所采用火法研發生產二氧化錫粉末，可得99.9％，但由于是1000℃以上火法工藝的原因，其粉末比表面積不超過10m²/g；潘慶誼等(無機材料學報1999，14：83-88)提出了以SnCl₄為原料的微乳液方法合成；贛州瑞德化工有限公司昂紹文等用可溶性亞錫鹽與可溶性草酸鹽經二次焙燒得99.5％氧化錫；這兩種方法前驅體中Cl^-很難除去，殘留的Cl^-會腐蝕部件，也容易造成粉體團聚；中科院上海硅酸鹽所以錫粉、錫鹽、硝酸、有機物為原料經反應，氨水沉淀，烘干、乙醇洗滌，烘干研磨制10nm左右的氧化錫粉體；該法反應機理欠完善，純度難達99.9％，同時加乙醇洗滌流程過長、烘干時間過長，粉末易團聚；至今還未有成本較低的高效批量生產高純度高活性氧化錫粉體的方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種高純高活性氧化錫粉體的制備方法，該法制得的氧化錫粉體具有純度高，活性大，粉體粒徑小的特點，適合于工業化批量生產。

解決上述技術問題的技術方案是：一種高純度高活性氧化錫粉體的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備中間共溶體：將絡合能力強的有機物加入去離子水中，制成有機溶液，再將含量≥99.9％的原料錫加入到有機溶液中制成均勻中間共溶體，所述的有機物為丁醇、乙醚、異丁烯、馬來酸酐、月桂酸和檸檬酸中的一種或兩種；

(2)制備膏狀前驅體：向得到的中間共溶體中滴加無機酸，同時滴加氧化劑雙氧水或鼓入氧化劑壓縮氧氣和壓縮空氣中的一種或兩種進行凝膠化反應，得到灰白色膏狀前驅體，所述的無機酸為硝酸；

(3)制備聚合中間產物：在膏狀前驅體中加入無機添加劑，進行聚合反應，得棕色透明液體，即聚合中間產物，所述的無機添加劑為氨水；

(4)過濾、干燥：將制得的棕色透明液體經過濾和干燥后，得到干燥粉體；

(5)熱處理、粉碎：將干燥粉體進行熱處理、粉碎，即得到產物高純度高活性氧化錫粉體。

其反應條件為：

(1)制備中間共溶體：所述的有機物均為試劑特級，其與原料錫(錫花或錫粒或錫粉)的質量比為(3～6)∶1，反應溫度為0～40℃，時間為1～2小時；