Sn_(1-x-y)Mn_xSb_yO_2体系固溶体的相关系及形成机制

本文采用化学共沉淀法制备一系列配比的三元Sn1-x-yMnxSbyO2（y=0.05）固溶体,利用XRD、TG-DTA等分析了在600-1000℃退火温度下的固溶体物相组成,并根据分析结果绘制了该固溶体在固相线下的相图,进而探讨了Sn1-x-yMnxSbyO2（y=0.05）固溶体的形成机制。结果表明：在600-1000℃退火温度下,Sn0.9Mn0.05Sb0.05O2固溶体只存在四方金红石相的SnO2物相,锑和锰主要以Sb5＋、Mn3＋、Mn4＋的形式进入SnO2晶格形成有限固溶体;Sn0.7Mn0.25Sb0.05O2和Sn0.6Mn0.35Sb0.05O2固溶体在700℃、800℃出现了立方相方铁锰矿型Mn2O3,1000℃出现了四方相黑锰矿型Mn3O4,Sn0.6Mn0.35Sb0.05O2固溶体在1000℃时还出现Sb3＋Sb5＋O4物相;固相线下Sn1-x-yMnxSbyO2（y=0.05）固溶体相图包括六个区域,其中富含锡的（Sn,Mn,Sb）O2ss区域是唯一的单相区,锰和锑主要分别以Mn2O3和Sb2O5的形式溶入SnO2晶格中,并达到饱和。（Sn,Mn,Sb）O2ss固溶体氧化物可作为良好导电性和耐腐蚀性的阳极中间层材料。

Ti掺杂SnO_2半导体固溶体的第一性原理研究

Ti掺杂SnO2固溶体是钛基氧化物耐酸阳极的重要组成部分.采用基于密度泛函理论的第一性原理对Sn1-xTixO2(x=0,1/12,1/8,1/6,1/4,1/2,3/4,5/6)固溶体的电子结构进行计算,分析了能带结构、电子态密度和电荷密度以及晶格参数的变化.结果表明,Ti掺入SnO2晶格后,其晶格参数随组分增加近似呈直线降低,Ti—O键的共价性强于Sn—O键.掺杂后带隙仍为直接带隙,且随着掺杂比例的增加,带隙逐渐减小.当掺杂比例x=0.5时,形成能达到最低值(-6.11 eV),固溶体最稳定.本文的计算结果为钛基氧化物电极材料的研究与开发提供了一定的理论依据.

锑掺杂二氧化锡固溶体形成作用机制研究

采用化学共沉淀法制备了Sn1-xSbxO2(x=0~1)固溶体,用XRD、TG-DTA和XPS手段分析了该类固溶体的物相组成,并根据分析的结果绘制了固相线下相图,重点考察了Sn1-xSbxO2(x=0~1)固溶体的形成作用机制。结果表明:在600~1000℃退火温度下,Sn0.95Sb0.05O2固溶体只有四方金红石型SnO2物相的存在,锑主要以Sb5+的形式进入SnO2晶格内形成有限固溶体,而Sn0.6Sb0.4O2和Sn0.2Sb0.8O2固溶体分别在700和800℃出现了斜方白安矿型Sb2O4和四方金红石型SnO2分相;固相线下Sn1-xSbxO2(x=0~1)固溶体相图分为3个区域:四方SnO2单相区,SnO2+Sb2O4两相区和斜方Sb2O4单相区,四方SnO2单相区是(Sn,Sb)O2ss固溶体(Sb3+或Sb5+进入SnO2晶格内,并达到饱和)。(Sn,Sb)O2ss固溶体可作为导电性好和耐腐蚀的半导体材料。