專利名稱：：一種摻銻的氧化錫材料的制備方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種摻銻的氧化錫材料的制備方法。
背景技術：
：近年來，在石油、化工、電子、橡膠等行業(yè)中，由靜電引起的火災等事故呈逐年上升的趨勢，另外，隨著家電以及計算機等電子產(chǎn)品的普及，由這些電子產(chǎn)品帶來的靜電問題也日益受到關注。作為一種新型多功能材料，摻銻的二氧化錫材料(ATO)具有較好的導電性能，能夠作為抗靜電的材料，因而受到了人們的廣泛關注。例如，CN1528830A公開了一種摻銻的氧化錫無機納米導電粉體的制備方法，該方法中，(1)混合鹽溶液是將含錫、銻的金屬單質(zhì)、氧化物或無機鹽與硝酸、有機物溶解到蒸餾水中形成的澄清溶液，硝酸的濃度為l-12mol/L，酸性混合液中錫的濃度為0.2-2mol/L，銻/錫的質(zhì)量比為1-20:100，有機物與金屬鹽的質(zhì)量比為0.2-5:l，；(2)以氨水中和反應調(diào)節(jié)pH值為2-ll;(3)中和得到的溶液經(jīng)聚合濃縮反應后得到凝膠，凝膠再經(jīng)熱處理，聚合濃縮反應的溫度為70-280°C，直至形成凝膠，凝膠熱處理溫度為300-400°C;(4)凝膠熱處理后，粉末經(jīng)500-900。C熱處理而制成具有導電性能的摻銻的氧化錫納米粉體。該方法能夠得到具有導電性能的摻銻的氧化錫納米粉體，但該方法的缺點是通過該方法得到的摻銻的氧化錫易發(fā)生團聚(得到的摻銻的氧化錫的平均粒子直徑較大)，并且得到的摻銻的氧化錫的導電性能較差。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有摻銻的氧化錫材料的制備方法存在的使得到的摻銻的氧化錫材料易發(fā)生團聚，且導電性能差的缺點，提供一種能夠使得到的摻銻的氧化錫材料具有優(yōu)良的導電性能并且不易發(fā)生團聚的摻銻的氧化錫材料的制備方法。本發(fā)明人對摻銻的氧化錫材料的制備方法進行了細致的研究，意外地發(fā)現(xiàn)，通過使用錫的有機化合物和/或銻的有機化合物能夠顯著地提高得到的摻銻的氧化錫材料的導電性能，并且能夠使得到的摻銻的氧化錫材料不易發(fā)生團聚。本發(fā)明提供了一種摻銻的氧化錫材料的制備方法，該方法包括使含有錫化合物和銻化合物的混合溶液與沉淀劑接觸；固液分離；將分離得到的固體產(chǎn)物千燥并研磨；煅燒，其中，所述錫化合物和銻化合物中的至少一種為有機化合物。本發(fā)明提供的方法能夠顯著地提高得到的摻銻的氧化錫材料的導電性能，并且能夠使得到的摻銻的氧化錫材料不易發(fā)生團聚。例如，實施例1-6制得的摻銻的氧化錫材料Al-A6的電阻率僅為1.5X10-2Q.cm以下，而對比例1和2得到的參比摻銻的氧化錫材料CA1-CA2的電阻率則高達2.0X10txm以上；并且本發(fā)明得到的摻銻的氧化錫材料Al-A6的平均粒子直徑僅為5納米以下，而對比例1-2得到的參比摻銻的氧化錫材料CA1-CA2的平均粒子直徑則高達8納米以上。具體實施例方式本發(fā)明提供了一種摻銻的氧化錫材料的制備方法，該方法包括使含有錫化合物和銻化合物的混合溶液與沉淀劑接觸；固液分離；將分離得到的固體產(chǎn)物干燥并研磨；煅燒，其中，所述錫化合物和銻化合物中的至少一種為有機化合物。所述含有錫化合物和銻化合物的混合溶液含有錫化合物、銻化合物和水，其中，錫化合物、銻化合物和水的含量可以在很大范圍內(nèi)改變，優(yōu)選情況下，相對于100重量份的錫化合物，銻化合物的含量為2-15重量份，水的含量為1000-2000重量份；進一步優(yōu)選為，相對于100重量份的錫化合物，銻化合物的含量為5-10重量份，水的含量為1500-1800重量份。所述錫化合物可以為錫的有機化合物和/或錫的無機化合物，所述錫的有機化合物可以為各種能夠用于制備摻銻的二氧化錫材料的錫的有機化合物，例如，所述錫的有機化合物可以為草酸錫、乙醇錫、四甲基錫和四乙基錫中的一種或幾種；所述錫的無機化合物可以為各種能夠用于制備摻銻的二氧化錫材料的錫的無機化合物，例如，所述錫的無機化合物可以為硫酸亞錫、氟化錫、氧化錫和硝酸錫中的一種或幾種。所述銻化合物可以為銻的有機化合物和/或銻的無機化合物，所述銻的有機化合物為各種能夠用于制備摻銻的二氧化錫材料的銻的有機化合物，例如，所述銻的有機化合物可以為乙醇銻、丙醇銻、檸檬酸銻、三甲基銻和三乙基銻中的一種或幾種；所述銻的無機化合物為各種能夠用于制備摻銻的二氧化錫材料的銻的無機化合物，例如，所述銻的無機化合物可以為硝酸銻、氧化銻和硫酸銻中的一種或幾種。本發(fā)明的發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn)，當所述錫化合物為錫的有機化合物和錫的無機化合物的混合物，并且所述銻化合物為銻的有機化合物和銻的無機化合物的混合物時，能夠進一步地提高得到的摻銻的氧化錫材料的導電性能，并且能夠使得到的摻銻的氧化錫材料不易發(fā)生團聚，從而得到更小粒徑的材料。當所述錫化合物為錫的有機化合物和錫的無機化合物的混合物時，錫的有機化合物和錫的無機化合物的用量可以在很大范圍內(nèi)改變，優(yōu)選情況下，相對于100重量份的錫的有機化合物，錫的無機化合物的用量為20-50重量份。當所述銻化合物為銻的有機化合物和銻的無機化合物的混合物時，銻的有機化合物和銻的無機化合物的用量可以在很大范圍內(nèi)改變，優(yōu)選情況下，相對于100重量份的銻的有機化合物，銻的無機化合物的用量為20-50重量份。另外，本發(fā)明的發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，當所述錫化合物為錫的有機化合物，并且所述銻化合物為銻的有機化合物時，同樣能夠進一步地提高得到的摻銻的氧化錫材料的導電性能，并且能夠使得到的摻銻的氧化錫材料不易發(fā)生團聚，從而得到更小粒徑的材料。根據(jù)本發(fā)明，所述沉淀劑的種類為本領域的技術人員所公知，例如，可以為氨水和/或氫氧化鈉水溶液，所述沉淀劑的用量可以在很大范圍內(nèi)改變，只要能夠使錫化合物和銻化合物發(fā)生共沉淀即可，優(yōu)選情況下，相對于錫化合物和銻化合物，使用過量的沉淀劑以使錫化合物和銻化合物沉淀完全。所述接觸方式的條件為本領域技術人員所公知，例如，可以通過在含有錫化合物和銻化合物的混合溶液中滴加沉淀劑的方式進行接觸，所述接觸的條件可以包括接觸的溫度為60-90°C，接觸的pH值為1.5-9.0，接觸的時間為0.5-1小時。根據(jù)本發(fā)明，在含有錫化合物和銻化合物的混合溶液與沉淀劑接觸之后，可以進行固液分離，以得到固體殘留物，所述固液分離的方法和條件為本領域技術人員所公知，例如，可以通過抽濾的方法進行固液分離，所述抽濾的條件可以在很大范圍內(nèi)改變，優(yōu)選情況下，所述抽濾的條件包括抽濾的速率為5-20毫升/分鐘，所述抽濾的時間為30-60分鐘。所述干燥的設備和條件為本領域技術人員所公知，例如，可以在嘉興市中新醫(yī)療儀器有限公司生產(chǎn)的電熱恒溫鼓風干燥設備中進行干燥，所述干燥的條件可以在很大范圍內(nèi)改變，優(yōu)選情況下，所述干燥的條件包括干燥的溫度為60-100°C，干燥的時間為1-5小時。所述研磨的設備和條件為本領域技術人員所公知，例如，可以在德國福里茨公司生產(chǎn)的微型振動研磨機中進行研磨，所述研磨的條件可以在很大范圍內(nèi)改變，優(yōu)選情況下，所述研磨的條件包括研磨主盤轉速為3000-3600次振動/分鐘，研磨的時間為l-2小時。所述煅燒的設備和條件為本領域技術人員所公知，例如，可以在杭州卓馳儀器有限公司生產(chǎn)的馬弗爐中進行煅燒，所述煅燒的條件可以在很大范圍內(nèi)改變，優(yōu)選情況下，所述煅燒的條件包括煅燒的溫度為400-70(TC，煅燒的時間為1-5小時。下面通過具體的實施例對本發(fā)明進行更加詳細的說明。實施例11)錫化合物將8.6g硫酸亞錫和8.6g硝酸錫混合；2)銻化合物將lg乙醇銻和lg丙醇銻混合；在lOOmL燒瓶中將混合的錫化合物和混合的銻化合物與25ml去離子水混合，制成含有錫化合物和銻化合物的混合溶液；在400mL燒瓶中將混合溶液滴加到8(TC的250mL的去離子水中，之后滴入0.2mol/L的氨水與含有錫化合物和銻化合物的混合溶液進行接觸，并不斷攪拌，接觸的時間為1小時，接觸的pH值為7。對得到的沉淀物進行抽濾，得到固體殘留物，所述抽濾的速率為8毫升/分鐘，抽濾的時間為30分鐘。將固體殘留物在電熱鼓風干燥設備(嘉興市中新醫(yī)療儀器有限公司，DHG-9023AS)中進行干燥，所述干燥的溫度為90'C，所述干燥的時間為2小時；之后在微型振動研磨機(德國福里茨公司，pulverisette0)中進行研磨，所述研磨的條件包括研磨主盤轉速為3000次振動/分鐘，研磨的時間為l小時；將研磨后的產(chǎn)物放置8到馬弗爐(杭州卓馳儀器有限公司，XL-1)中進行煅燒，將所述煅燒的溫度為65(TC，所述煅燒的時間為2小時，得到摻銻的氧化錫材料A1。對比例11)錫化合物將8.6g硫酸亞錫和8.6g硝酸錫混合；2)銻化合物將lg硝酸銻和lg硫酸銻混合；在100mL燒瓶中將混合的錫化合物和混合的銻化合物與25ml去離子水混合，制成含有錫化合物和銻化合物的混合溶液；在400mL燒瓶中將混合溶液滴加到8(TC的250mL的去離子水中，之后滴入0.2mol/L的氨水與含有錫化合物和銻化合物的混合溶液進行接觸，并不斷攪拌，接觸的時間為1小時，接觸的pH值為7。對得到的沉淀物進行抽濾，得到固體殘留物，所述抽濾的速率為8毫升/分鐘，抽濾的時間為30分鐘。將固體殘留物在電熱鼓風干燥設備(嘉興市中新醫(yī)療儀器有限公司，DHG-9023AS)中進行干燥，所述干燥的溫度為90°C，所述干燥的時間為2小時；之后在微型振動研磨機(德國福里茨公司，pulverisette0)中進行研磨，所述研磨的條件包括研磨主盤轉速為3000次振動/分鐘，研磨的時間為l小時；將研磨后的產(chǎn)物放置到馬弗爐(杭州卓馳儀器有限公司，XL-1)中進行煅燒，將所述煅燒的溫度為65(TC，所述煅燒的時間為2小時，得到參比摻銻的氧化錫材料CA1。對比例21)錫化合物取14.8g單質(zhì)錫2)銻化合物取1.6g碘化銻在100mL燒瓶中將錫化合物和銻化合物與乙二醇混合(錫化合物和銻化合物與乙二醇的重量比為3:1)，將8mol/L的硝酸滴加到燒瓶中，直至燒瓶中形成澄清并透明的淡青色酸性混合溶液；之后滴入lmol/L的氨水與含9有錫化合物和銻化合物的混合溶液進行接觸，并不斷攪拌，接觸的溫度為90°C，接觸的時間為l小時，接觸的pH值為ll。對得到的沉淀物進行抽濾，得到固體殘留物，所述抽濾的速率為8毫升/分鐘，抽濾的時間為30分鐘。將固體殘留物在電熱鼓風干燥設備(嘉興市中新醫(yī)療儀器有限公司，DHG-9023AS)中進行干燥，所述干燥的溫度為90°C,所述干燥的時間為2小時；之后在微型振動研磨機(德國福里茨公司，pulverisette0)中進行研磨，所述研磨的條件包括研磨主盤轉速為3000次振動/分鐘，研磨的時間為l小時；將研磨后的產(chǎn)物放置到馬弗爐(杭州卓馳儀器有限公司，XL-1)中進行煅燒，將所述煅燒的溫度為65(TC，所述煅燒的時間為2小時，得到參比摻銻的氧化錫材料CA2。實施例21)錫化合物將8.6g草酸錫和8.6g乙醇錫混合；2)銻化合物將0.5g硝酸銻和0.5g硫酸銻混合；在100mL燒瓶中將混合的錫化合物和混合的銻化合物與25ml去離子水混合，制成含有錫化合物和銻化合物的混合溶液；在400mL燒瓶中將混合溶液滴加到8(TC的250mL的去離子水中，之后滴入0.2mol/L的氨水與含有錫化合物和銻化合物的混合溶液進行接觸，并不斷攪拌，接觸的時間為1小時，接觸的pH值為7。對得到的沉淀物進行抽濾，得到固體殘留物，所述抽濾的速率為8毫升/分鐘，抽濾的時間為30分鐘。將固體殘留物在電熱鼓風干燥設備(嘉興市中新醫(yī)療儀器有限公司，DHG-9023AS)中進行干燥，所述干燥的溫度為90。C，所述干燥的時間為2小時；之后在微型振動研磨機(德國福里茨公司，pulverisette0)中進行研磨，所述研磨的條件包括研磨主盤轉速為3000次振動/分鐘，研磨的時間為l小時；將研磨后的產(chǎn)物放置到馬弗爐(杭州卓馳儀器有限公司，XL-1)中進行煅燒，將所述煅燒的溫度為65(TC，所述煅燒的時間為2小時，得到摻銻的氧化錫材料A2。實施例31)錫化合物將7.4g草酸錫和7.4g乙醇錫混合；2)銻化合物將0.37g乙醇銻和0.37g檸檬酸銻混合；在100mL燒瓶中將混合的錫化合物和混合的銻化合物與25ml去離子水混合，制成含有錫化合物和銻化合物的混合溶液；在400mL燒瓶中將混合溶液滴加到8(TC的125mL的去離子水中，之后滴入濃度為0.2mol/L的氫氧化鈉與含有錫化合物和銻化合物的混合溶液進行接觸，并不斷攪拌，接觸的時間為0.5小時，接觸的pH值為4。對得到的沉淀物進行抽濾，得到固體殘留物，所述抽濾的速率為8毫升/分鐘，抽濾的時間為50分鐘。將固體殘留物在電熱鼓風干燥設備(嘉興市中新醫(yī)療儀器有限公司，DHG-9023AS)中進行干燥，所述干燥的溫度為7(TC，所述干燥的時間為4小時；之后在微型振動研磨機(德國福里茨公司，pulverisette0)中進行研磨，所述研磨的條件包括研磨主盤轉速為3300次振動/分鐘，研磨的時間為2小時；將研磨后的產(chǎn)物放置到馬弗爐(杭州卓馳儀器有限公司，XL-1)中進行煅燒，將所述煅燒的溫度為45(TC，所述煅燒的時間為5小時，得到摻銻的氧化錫材料A3。實施例41)錫化合物將7.4g四甲基錫和3.7g硝酸錫混合；2)銻化合物將0.74g乙醇銻和0.2g硝酸銻混合；在100mL燒瓶中將混合的錫化合物和混合的銻化合物與25ml去離子水混合，制成含有錫化合物和銻化合物的混合溶液；在400mL燒瓶中將混合溶液滴加到8(TC的200mL的去離子水中，之后滴入0.2mol/L的氨水與含有錫化合物和銻化合物的混合溶液進行接觸，并不斷攪拌，接觸的時間為0.8小時，接觸的pH值為8。對得到的沉淀物進行抽濾，得到固體殘留物，所述抽濾的速率為8毫升/分鐘，抽濾的時間為60分鐘。將固體殘留物在電熱鼓風干燥設備(嘉興市中新醫(yī)療儀器有限公司，DHG-9023AS)中進行干燥，所述干燥的溫度為8(TC，所述干燥的時間為3小時；之后在微型振動研磨機(德國福里茨公司，pulverisette0)中進行研磨，所述研磨的條件包括研磨主盤轉速為3400振動/分鐘，研磨的時間為l小時；將研磨后的產(chǎn)物放置到馬弗爐(杭州卓馳儀器有限公司，XL-1)中進行煅燒，將所述煅燒的溫度為55(TC，所述煅燒的時間為3小時，得到摻銻的氧化錫材料A4。實施例51)錫化合物將7.4g草酸錫和1.5g硝酸錫混合；2)銻化合物將0.8g三甲基銻和0.4g硝酸銻混合；在100mL燒瓶中將混合的錫化合物和混合的銻化合物與25ml去離子水混合，制成含有錫化合物和銻化合物的混合溶液；在400mL燒瓶中將混合溶液滴加到8(TC的250mL的去離子水中，之后滴入0.2mol/L的氨水與含有錫化合物和銻化合物的混合溶液進行接觸，并不斷攪拌，接觸的時間為0.6小時，接觸的pH值為3.5。對得到的沉淀物進行抽濾，得到固體殘留物，所述抽濾的速率為8毫升/分鐘，抽濾的時間為30分鐘。將固體殘留物在電熱鼓風干燥設備(嘉興市中新醫(yī)療儀器有限公司，DHG-9023AS)中進行干燥，所述干燥的溫度為75'C，所述干燥的時間為3小時；之后在微型振動研磨機(德國福里茨公司，puWerisette0)中進行研磨，所述研磨的條件包括研磨主盤轉速為3000次振動/分鐘，研磨的時間為l小時；將研磨后的產(chǎn)物放置到馬弗爐(杭州卓馳儀器有限公司，XL-1)中進行煅燒，將所述煅燒的溫度為500'C，所述煅燒的時間為3小時，得到摻銻的氧化錫材料A5。實施例61)錫化合物將7.4g草酸錫和2.5g硝酸錫混合；2)銻化合物將0.8g乙醇銻和0.2g硝酸銻混合；在lOOmL燒瓶中將混合的錫化合物和混合的銻化合物與25ml去離子水混合，制成含有錫化合物和銻化合物的混合溶液；在400mL燒瓶中將混合溶液滴加到8(TC的250mL的去離子水中，之后滴入0.2mol/L的氨水與含有錫化合物和銻化合物的混合溶液進行接觸，并不斷攪拌，接觸的時間為1小時，接觸的pH值為7。對得到的沉淀物進行抽濾，得到固體殘留物，所述抽濾的速率為8毫升/分鐘，抽濾的時間為30分鐘。將固體殘留物在電熱鼓風干燥設備(嘉興市中新醫(yī)療儀器有限公司，DHG-9023AS)中進行干燥，所述干燥的溫度為7(TC，所述干燥的時間為2小時；之后在微型振動研磨機(德國福里茨公司，pulverisette0)中進行研磨，所述研磨的條件包括研磨主盤轉速為3000次振動/分鐘，研磨的時間為2小時；將研磨后的產(chǎn)物放置到馬弗爐(杭州卓馳儀器有限公司，XL-1)中進行煅燒，將所述煅燒的溫度為45(TC，所述煅燒的時間為2小時，得到摻銻的氧化錫材料A6。實施例7根據(jù)以下方法分別檢測實施例1得到的摻銻的氧化錫材料Al的電阻率和平均粒子直徑，結果如表l所示；1、電阻率的測試稱取1克的摻銻的氧化錫材料Al,置于直徑為20mm的圓柱形模具中，施以每平方厘米4噸的壓力，制得圓片狀塊體，通過四探針電阻率檢測儀(北京中西遠大科技有限公司，M283073)檢測材料A1的電阻率。2、平均粒子直徑的測試將O.l克的摻銻的氧化錫材料A1置于激光粒度儀(英國馬爾文儀器有限公司，mastersizer2000)中，檢測材料Al的平均粒子直徑。對比例3-4根據(jù)與實施例6相同的方法分別檢測對比例l-2得到的參比摻銻的氧化錫材料CA1-CA2的電阻率和平均粒子直徑，結果如表1所示。實施例8-12根據(jù)與實施例7相同的方法分別檢測實施例2-6得到的摻銻的氧化錫材料A2-A6的電阻率和平均粒子直徑，結果如表1所示。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>從上表1可以看出，本發(fā)明提供的方法得到的摻銻的氧化錫材料Al-A6的電阻率僅為1.5Xl(T力.cm以下，而對比例1和2得到的參比摻銻的氧化錫材料CA1-CA2的電阻率則高達2.0Xl(T2Q.cm以上；并且本發(fā)明得到的摻銻的氧化錫材料Al-A6的平均粒子直徑僅為5納米以下，而對比例1和2得到的參比摻銻的氧化錫材料CA1-CA2的平均粒子直徑則高達8納米以上，上述結果表明，本發(fā)明提供的方法能夠顯著地提高得到的摻銻的氧化錫材料的導電性能，并且能夠使得到的摻銻的氧化錫材料不易發(fā)生團聚。權利要求1、一種摻銻的氧化錫材料的制備方法，該方法包括使含有錫化合物和銻化合物的混合溶液與沉淀劑接觸；固液分離；將分離得到的固體產(chǎn)物干燥并研磨，煅燒，其特征在于，所述錫化合物和銻化合物中的至少一種為有機化合物。2、根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述含有錫化合物和銻化合物的混合溶液含有錫化合物、銻化合物和水，相對于ioo重量份的錫化合物，銻化合物的含量為2-15重量份，水的含量為1000-2000重量份。3、根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其中，所述錫化合物為錫的有機化合物和/或錫的無機化合物，所述錫的有機化合物為草酸錫、乙醇錫、四甲基錫和四乙基錫中的一種或幾種，所述錫的無機化合物為硫酸亞錫、氟化錫、氧化錫和硝酸錫中的一種或幾種;所述銻化合物為銻的有機化合物和/或銻的無機化合物，所述銻的有機化合物為乙醇銻、丙醇銻、檸檬酸銻、三甲基銻和三乙基銻中的一種或幾種，所述銻的無機化合物為硝酸銻、氧化銻和硫酸銻中的一種或幾種。4、根據(jù)權利要求3所述的方法，其中，所述錫化合物為錫的有機化合物和錫的無機化合物的混合物，相對于100重量份的錫的有機化合物，錫的無機化合物的用量為20-50重量份；所述銻化合物為銻的有機化合物和銻的無機化合物的混合物，相對于100重量份的銻的有機化合物，銻的無機化合物的用量為20-50重量份。5、根據(jù)權利要求3所述的方法，其中，所述錫化合物為錫的有機化合物，所述銻化合物為銻的有機化合物。6、根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述沉淀劑為氨水和/或氫氧化鈉水溶液，所述接觸的條件包括接觸的溫度為60-90°C，接觸的pH值為1.5-9.0，接觸的時間為0.5-1小時。7、根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述干燥的條件包括干燥的溫度為60-100°C，干燥的時間為1-5小時。8、根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述煅燒的條件包括煅燒的溫度為400-700°C，煅燒的時間為1-5小時。全文摘要本發(fā)明提供了一種摻銻的氧化錫材料的制備方法，該方法包括使含有錫化合物和銻化合物的混合溶液與沉淀劑接觸；固液分離；將分離得到的固體產(chǎn)物干燥并研磨；煅燒，其中，所述錫化合物和銻化合物中的至少一種為有機的化合物。本發(fā)明提供的方法能夠顯著地提高得到的摻銻的氧化錫材料的導電性能，并且能夠使得到的摻銻的氧化錫材料不易發(fā)生團聚。文檔編號C01G19/00GK101613122SQ20081012617公開日2009年12月30日申請日期2008年6月27日優(yōu)先權日2008年6月27日發(fā)明者單啟越,雋吳申請人:比亞迪股份有限公司