[发明专利]锑掺杂二氧化锡纳米浆料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工原料制备领域，尤其涉及一种锑掺杂二氧化锡纳米浆料的制备方法。

背景技术

锑掺杂二氧化锡(antimony-doped tin oxide，ATO)是一种重要的半导体材料，它具有特殊的电学性能和光学性能，如透明导电性、透明隔热性。ATO溶胶由于可以吸收近红外线，被广泛应用于制备玻璃用透明隔热涂料。纳米结构的引入对于提高ATO的透明性具有十分重要的意义。

现有文献报道的纳米ATO浆料的主要制备方法有水热合成、球磨分散、砂磨分散等。如(1)申请号03114873.5的中国发明专利申请公开了一种由ATO粉体、水、分散剂三乙醇胺等、pH值调节剂制备ATO水性浆料的方法，该方法包括在球磨罐中混合水与分散剂，加入ATO粉体搅拌均匀，加入pH值调节剂，使用球磨的方法制备纳米ATO水性浆料，制得的浆料平均粒度在80～130nm之间。(2)申请号200710021766.8的中国发明专利申请公开了纳米半导体金属氧化物浆料组合物及其制备工艺，组合物组份包括纳米半导体金属氧化物、分散剂、pH调节剂、分散介质水或醇，制备工艺步骤包括预混合、预分散、pH值调节、分散，最终制得的纳米半导体金属氧化物浆料组合物固含量为2～15％，平均粒径小于100nm，浆料pH值为6～9，稳定存储时间在3个月以上。(3)申请号为201010239852.8的中国发明专利申请公开了一种制备ATO纳米分散液的方法，该方法是在ATO粉体的基础上加硅烷偶联剂，搅拌分散，球磨，离心分散最终得到纳米分散浆料，所制得的浆液颗粒平均直径在25～50nm，固含量为15～50％。

从上述制备纳米ATO浆料的现有技术中可以看出，目前的制备方法大多数是先合成(或购买)ATO粉体，然后再采用分散、球磨ATO粉体来制备纳米ATO浆料。而目前制备ATO粉体主要是通过固相法以及以锡、锑的氯化物为原料的液相化学共沉淀法，但固相法制备ATO粉体存在反应温度高，制得ATO粉体的掺杂不均匀、粒度大、易引入杂质；而共沉淀法制备ATO粉体则存在氯离子极难洗涤去除，残留的氯离子会导致粉体在热处理阶段硬团聚使下一步的分散异常困难，一般要通过高能耗的球磨、添加大量分散剂才能实现分散，且分散后的颗粒较大，稳定性较差。从而导致目前制备方法制成的纳米ATO浆料存在颗粒较大，分散不均匀，稳定性不好等问题。而目前的水热合成法中，所采用的常规水热法由于无法控制得到合适的Sb³⁺/Sb⁵⁺比例，并受反应压力和温度的限制，无法制备出光学性能好，能有效吸收近红外线的ATO浆料。

发明内容

本发明实施方式提供一种锑掺杂二氧化锡纳米浆料的制备方法，可解决目前水热合成制备ATO浆料由于无法控制得到合适的Sb³⁺/Sb⁵⁺比例，并受反应压力和温度的限制，无法制备出光学性能好，能有效吸收近红外线的ATO浆料。

为解决上述问题本发明提供的技术方案如下：

本发明实施方式提供一种锑掺杂二氧化锡纳米浆料的制备方法，该方法包括：

采用由锡的硝酸盐、乙醇、锑的硝酸盐组成的锡与锑的盐溶液，以及由氢氧化钠或氨水组成的碱液；

将所述碱液滴加到所述盐溶液中，至体系的pH值调节为0.8～2，加入双氧水，将体系中的部分Sb³⁺氧化为Sb⁵⁺，得到沉淀的锡锑氢氧化物，将所述锡锑氢氧化物经过水洗过滤，加入分散剂后，搅拌分散于水中，得到锡锑氢氧化物分散液；

将所述氢氧化物分散液在高压反应釜中，通过水热处理后即得到锑掺杂二氧化锡纳米浆料。

上述方法中，采用由锡的硝酸盐、乙醇、锑的硝酸盐组成的锡与锑的盐溶液为：

采用由锡的硝酸盐、乙醇、锑的硝酸盐组成的锡与锑摩尔比为20∶1～3∶1的盐溶液；

加入双氧水，将体系中的部分Sb³⁺氧化为Sb⁵⁺得到沉淀的锡锑氢氧化物包括：加入的双氧水与锑摩尔比为2∶1，加入双氧水后得到沉淀的锡锑氢氧化物；

将所述氢氧化物分散液在高压反应釜中，通过水热处理包括：将所述氢氧化物分散液在高压反应釜中，在200℃温度下进行水热处理5～12小时。

上述方法中，所述由锡的硝酸盐、乙醇、锑的硝酸盐组成的锡与锑的盐溶液，通过以下方式制备：

将锡的硝酸盐加入到乙醇中形成锡的硝酸盐乙醇溶液，将锑的硝酸盐加入到所述锡的硝酸盐乙醇溶液中，在70℃温度下搅拌30分钟得到盐溶液。