Π‘Π΅Π½ΡΠΎΡΡ Π³Π°Π·ΠΎΠ² Π½Π° ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠ°Ρ ΠΎΠΊΡΠΈΠ΄Π½ΡΡ ΠΏΠΎΠ»ΡΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²
Π Π΅Π°Π»ΡΠ½Π°Ρ ΡΡΡΡΠΊΡΡΡΠ° Π΄ΠΈΠΎΠΊΡΠΈΠ΄Π° ΠΎΠ»ΠΎΠ²Π° Ρ Π°ΡΠ°ΠΊΡΠ΅ΡΠΈΠ·ΡΠ΅ΡΡΡ Π΄Π΅ΡΠΈΡΠΈΡΠΎΠΌ ΠΊΠΈΡΠ»ΠΎΡΠΎΠ΄Π°, Π² ΡΠ²ΡΠ·ΠΈ Ρ ΡΠ΅ΠΌ Π΅Π³ΠΎ ΡΠΎΡΠΌΡΠ»Π° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ Π±ΡΡΡ Π²ΡΡΠ°ΠΆΠ΅Π½Π°, ΠΊΠ°ΠΊ SnO2-Π΄, (10−5<οΏ½Π΄<10−3). SnO2 ΡΠ²Π»ΡΠ΅ΡΡΡ ΡΠΈΡΠΎΠΊΠΎΠ·ΠΎΠ½Π½ΡΠΌ ΠΏΠΎΠ»ΡΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠΌ n-ΡΠΈΠΏΠ° ΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡΠΈ. Π¨ΠΈΡΠΈΠ½Π° Π΅Π³ΠΎ Π·Π°ΠΏΡΠ΅ΡΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ ΡΠΎΡΡΠ°Π²Π»ΡΠ΅Ρ 3.54 ΡΠ ΠΏΡΠΈ Π’ = 293 Π. ΠΠΎΠ½Π° ΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡΠΈ SnO2 ΠΎΠ±ΡΠ°Π·ΠΎΠ²Π°Π½Π° 5S-ΠΎΡΠ±ΠΈΡΠ°Π»ΡΠΌΠΈ ΠΎΠ»ΠΎΠ²Π°, Π° Π²Π°Π»Π΅Π½ΡΠ½Π°Ρ Π·ΠΎΠ½Π° — 2p-ΠΎΡΠ±ΠΈΡΠ°Π»ΡΠΌΠΈ ΠΊΠΈΡΠ»ΠΎΡΠΎΠ΄Π°. ΠΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΠ½Π½ΡΠΉ ΡΠΈΠΏ ΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡΠΈ… Π§ΠΈΡΠ°ΡΡ Π΅ΡΡ >
Π‘Π΅Π½ΡΠΎΡΡ Π³Π°Π·ΠΎΠ² Π½Π° ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠ°Ρ ΠΎΠΊΡΠΈΠ΄Π½ΡΡ ΠΏΠΎΠ»ΡΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² (ΡΠ΅ΡΠ΅ΡΠ°Ρ, ΠΊΡΡΡΠΎΠ²Π°Ρ, Π΄ΠΈΠΏΠ»ΠΎΠΌ, ΠΊΠΎΠ½ΡΡΠΎΠ»ΡΠ½Π°Ρ)
ΠΠ΅ΠΎΡΠ³Π°Π½ΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠΈΠ΅ ΠΌΠ°ΡΠ΅ΡΠΈΠ°Π»Ρ, ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡΡΠΈΠ΅ Π³Π°Π·ΠΎΡΡΠ²ΡΡΠ²ΠΈΡΠ΅Π»ΡΠ½ΡΠΌΠΈ ΡΠ²ΠΎΠΉΡΡΠ²Π°ΠΌΠΈ, ΠΏΡΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΠ΅ΠΌΡΠ΅ Π² ΡΠ΅Π½ΡΠΎΡΠ°Ρ Π³Π°Π·ΠΎΠ² ΠΡΠ½ΠΎΠ²Π½ΡΠΌΠΈ Π½Π΅ΠΎΡΠ³Π°Π½ΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠΈΠΌΠΈ ΠΌΠ°ΡΠ΅ΡΠΈΠ°Π»Π°ΠΌΠΈ, ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡΡΠΈΠΌΠΈ ΡΡΠ²ΡΡΠ²ΠΈΡΠ΅Π»ΡΠ½ΠΎΡΡΡΡ ΠΊ Π³Π°Π·Π°ΠΌ ΡΠ²Π»ΡΡΡΡΡ ΠΏΠΎΠ»ΡΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΡΠ΅ ΠΎΠΊΡΠΈΠ΄Ρ ΠΌΠ΅ΡΠ°Π»Π»ΠΎΠ². ΠΠ°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΈΠ·ΡΡΠ΅Π½Π½ΡΠΌ ΠΈ ΠΏΡΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΠ΅ΠΌΡΠΌ Π² ΠΊΠ°ΡΠ΅ΡΡΠ²Π΅ Π³Π°Π·ΠΎΡΡΠ²ΡΡΠ²ΠΈΡΠ΅Π»ΡΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠ°ΡΠ΅ΡΠΈΠ°Π»Π° (ΠΠ§Π) ΡΠ΅Π½ΡΠΎΡΠΎΠ² Π³Π°Π·ΠΎΠ² ΡΠ²Π»ΡΠ΅ΡΡΡ ΠΎΠΊΡΠΈΠ΄ ΠΎΠ»ΠΎΠ²Π° (IV) — SnO2. ΠΡΠΎΠΌΠ΅ Π½Π΅Π³ΠΎ Π³Π°Π·ΠΎΡΡΠ²ΡΡΠ²ΠΈΡΠ΅Π»ΡΠ½ΡΠ΅ ΡΠ²ΠΎΠΉΡΡΠ²Π° ΠΏΡΠΎΡΠ²Π»ΡΡΡ ΠΎΠΊΡΠΈΠ΄Ρ Π²ΡΠ΅Ρ d-ΡΠ»Π΅ΠΌΠ΅Π½ΡΠΎΠ² 4 ΠΏΠ΅ΡΠΈΠΎΠ΄Π° ΠΠ΅ΡΠΈΠΎΠ΄ΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠΎΠΉ ΡΠΈΡΡΠ΅ΠΌΡ Ρ ΠΈΠΌΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠΈΡ ΡΠ»Π΅ΠΌΠ΅Π½ΡΠΎΠ² Π. Π. ΠΠ΅Π½Π΄Π΅Π»Π΅Π΅Π²Π°, ΠΎΠΊΡΠΈΠ΄Ρ Π½Π΅ΠΊΠΎΡΠΎΡΡΡ d-ΡΠ»Π΅ΠΌΠ΅Π½ΡΠΎΠ² 5 ΠΈ 6 ΠΏΠ΅ΡΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠ² ΠΈ ΠΎΠΊΡΠΈΠ΄Ρ Π½Π΅ΠΊΠΎΡΠΎΡΡΡ sΠΈ Ρ-ΡΠ»Π΅ΠΌΠ΅Π½ΡΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΡΠ°Π»Π»ΠΎΠ². ΠΠ°ΠΈΠ±ΠΎΠ»ΡΡΠ΅Π΅ ΡΠ°ΡΠΏΡΠΎΡΡΡΠ°Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² ΠΊΠ°ΡΠ΅ΡΡΠ²Π΅ ΠΠ§Π ΠΏΠΎΠ»ΡΡΠΈΠ»ΠΈ ΡΠ»Π΅Π΄ΡΡΡΠΈΠ΅ ΠΎΠΊΡΠΈΠ΄Π½ΡΠ΅ ΠΌΠ°ΡΠ΅ΡΠΈΠ°Π»Ρ: SnO2, WO3, ZnO, In2O3, Fe2O3, Cu2O ΠΈ Π΄Ρ. Π¨ΠΈΡΠΈΠ½Π° Π·Π°ΠΏΡΠ΅ΡΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ Eg ΠΎΠΊΡΠΈΠ΄Π½ΡΡ ΠΌΠ°ΡΠ΅ΡΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π»Π΅ΡΡΡ Π² Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ ΠΎΡ Π΄ΠΎΠ»Π΅ΠΉ ΡΠ Π΄ΠΎ 3−7 ΡΠ (ΡΠΈΡ.1), Π½ΠΎ Π² ΠΊΠ°ΡΠ΅ΡΡΠ²Π΅ ΠΠ§Π ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡΠ·ΡΡΡΡΡ ΠΎΠΊΡΠΈΠ΄Ρ, ΠΈΠΌΠ΅ΡΡΠΈΠ΅ Eg<4ΡΠ. Π³Π°Π· ΡΠ΅Π½ΡΠΎΡ Π½Π΅ΠΎΡΠ³Π°Π½ΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠΈΠΉ ΡΠ΅ΠΌΠΏΠ΅ΡΠ°ΡΡΡΠ°.
ΠΠΎΠ»ΡΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²ΡΠ΅ ΡΠ²ΠΎΠΉΡΡΠ²Π° ΠΈ ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡΡ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡΡ ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΡΠΈΠ·ΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠΈΠ΅ ΡΠ²ΠΎΠΉΡΡΠ²Π° ΠΎΠΊΡΠΈΠ΄Π½ΡΡ ΠΠ§Π Ρ ΠΎΡΠΎΡΠΎ ΠΎΠ±ΡΡΡΠ½ΡΡΡΡΡ Π½Π° ΠΏΡΠΈΠΌΠ΅ΡΠ΅ ΠΎΠΊΡΠΈΠ΄Π° ΠΎΠ»ΠΎΠ²Π° (IV). SnO2 ΠΊΡΠΈΡΡΠ°Π»Π»ΠΈΠ·ΡΠ΅ΡΡΡ Π² ΡΠ΅ΡΡΠ°Π³ΠΎΠ½Π°Π»ΡΠ½ΠΎΠΉ ΡΡΡΡΠΊΡΡΡΠ΅ ΡΡΡΠΈΠ»Π° (ΠΏΡΠΎΡΡΡΠ°Π½ΡΡΠ²Π΅Π½Π½Π°Ρ Π³ΡΡΠΏΠΏΠ° D4h) Π 42/nmm).
ΠΠ»Π΅ΠΌΠ΅Π½ΡΠ°ΡΠ½Π°Ρ ΡΡΠ΅ΠΉΠΊΠ° SnO2 ΠΏΡΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π° Π½Π° ΡΠΈΡ. 2. ΠΠ°ΠΆΠ΄ΡΠΉ Π°ΡΠΎΠΌ ΠΎΠ»ΠΎΠ²Π° ΠΎΠΊΡΡΠΆΠ΅Π½ ΡΠ΅ΡΡΡΡ Π°ΡΠΎΠΌΠ°ΠΌΠΈ ΠΊΠΈΡΠ»ΠΎΡΠΎΠ΄Π°, ΡΠ°ΡΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΡΠΌΠΈ Π² Π²Π΅ΡΡΠΈΠ½Π°Ρ ΡΠ»Π°Π±ΠΎΠΈΡΠΊΠ°ΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΠΊΡΠ°ΡΠ΄ΡΠ°, Π²ΡΡΡΠ½ΡΡΠΎΠ³ΠΎ Π²Π΄ΠΎΠ»Ρ ΠΎΡΠΈ ΡΠ΅ΡΠ²Π΅ΡΡΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΡΡΠ΄ΠΊΠ°, Π° ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΡΠΉ Π°ΡΠΎΠΌ ΠΊΠΈΡΠ»ΠΎΡΠΎΠ΄Π°, ΡΠΎΠΎΡΠ²Π΅ΡΡΡΠ²Π΅Π½Π½ΠΎ, ΡΡΠ΅ΠΌΡ Π°ΡΠΎΠΌΠ°ΠΌΠΈ ΠΎΠ»ΠΎΠ²Π°, Π½Π°Ρ ΠΎΠ΄ΡΡΠΈΠΌΠΈΡΡ Π² Π²Π΅ΡΡΠΈΠ½Π°Ρ ΡΡΠ΅ΡΠ³ΠΎΠ»ΡΠ½ΠΈΠΊΠ°. ΠΠ°ΡΠ°ΠΌΠ΅ΡΡΡ ΡΠ»Π΅ΠΌΠ΅Π½ΡΠ°ΡΠ½ΠΎΠΉ ΡΡΠ΅ΠΉΠΊΠΈ ΡΠΎΡΡΠ°Π²Π»ΡΡΡ: Π°=0.4378 Π½ΠΌ, Ρ=0.3188Π½ΠΌ. ΠΠΎΠ½Π½ΡΠ΅ ΡΠ°Π΄ΠΈΡΡΡ ΠΎΠ»ΠΎΠ²Π° ΠΈ ΠΊΠΈΡΠ»ΠΎΡΠΎΠ΄Π° ΡΠΎΡΡΠ°Π²Π»ΡΡΡ 0.71Π½ΠΌ ΠΈ 1.40Π½ΠΌ, ΡΠΎΠΎΡΠ²Π΅ΡΡΡΠ²Π΅Π½Π½ΠΎ.
Π Π΅Π°Π»ΡΠ½Π°Ρ ΡΡΡΡΠΊΡΡΡΠ° Π΄ΠΈΠΎΠΊΡΠΈΠ΄Π° ΠΎΠ»ΠΎΠ²Π° Ρ Π°ΡΠ°ΠΊΡΠ΅ΡΠΈΠ·ΡΠ΅ΡΡΡ Π΄Π΅ΡΠΈΡΠΈΡΠΎΠΌ ΠΊΠΈΡΠ»ΠΎΡΠΎΠ΄Π°, Π² ΡΠ²ΡΠ·ΠΈ Ρ ΡΠ΅ΠΌ Π΅Π³ΠΎ ΡΠΎΡΠΌΡΠ»Π° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ Π±ΡΡΡ Π²ΡΡΠ°ΠΆΠ΅Π½Π°, ΠΊΠ°ΠΊ SnO2-Π΄, (10-5<οΏ½Π΄<10-3). SnO2 ΡΠ²Π»ΡΠ΅ΡΡΡ ΡΠΈΡΠΎΠΊΠΎΠ·ΠΎΠ½Π½ΡΠΌ ΠΏΠΎΠ»ΡΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠΌ n-ΡΠΈΠΏΠ° ΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡΠΈ. Π¨ΠΈΡΠΈΠ½Π° Π΅Π³ΠΎ Π·Π°ΠΏΡΠ΅ΡΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ ΡΠΎΡΡΠ°Π²Π»ΡΠ΅Ρ 3.54 ΡΠ ΠΏΡΠΈ Π’ = 293 Π. ΠΠΎΠ½Π° ΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡΠΈ SnO2 ΠΎΠ±ΡΠ°Π·ΠΎΠ²Π°Π½Π° 5S-ΠΎΡΠ±ΠΈΡΠ°Π»ΡΠΌΠΈ ΠΎΠ»ΠΎΠ²Π°, Π° Π²Π°Π»Π΅Π½ΡΠ½Π°Ρ Π·ΠΎΠ½Π° — 2p-ΠΎΡΠ±ΠΈΡΠ°Π»ΡΠΌΠΈ ΠΊΠΈΡΠ»ΠΎΡΠΎΠ΄Π°. ΠΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΎΠ½Π½ΡΠΉ ΡΠΈΠΏ ΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡΠΈ SnO2 ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΡΡΠΎΠ²Π½Ρ Π€Π΅ΡΠΌΠΈ ΠΎΠΏΡΠ΅Π΄Π΅Π»ΡΠ΅ΡΡΡ Π½Π°Π»ΠΈΡΠΈΠ΅ΠΌ ΠΊΠΈΡΠ»ΠΎΡΠΎΠ΄Π½ΡΡ Π²Π°ΠΊΠ°Π½ΡΠΈΠΉ [Vo2+]. ΠΡΠΈ 300 Π ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΡΡΡ ΡΠΎΡΡΠ°Π²Π»ΡΠ΅Ρ 250 ΡΠΌ2/(Π*ΡΠ΅ΠΊ), Π° ΠΊΠΎΠ½ΡΠ΅Π½ΡΡΠ°ΡΠΈΡ Π½ΠΎΡΠΈΡΠ΅Π»Π΅ΠΉ Π·Π°ΡΡΠ΄Π° 8.5*1015 ΡΠΌ -Π. Π Π·Π°ΠΏΡΠ΅ΡΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Π΅ Sn02 ΡΠ°ΡΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Ρ Π΄Π²Π° Π΄ΠΎΠ½ΠΎΡΠ½ΡΡ ΡΡΠΎΠ²Π½Ρ, ΠΌΠ΅Π»ΠΊΠΈΠΉ ~ 35 ΠΌΡΠ ΠΈ Π³Π»ΡΠ±ΠΎΠΊΠΈΠΉ ~140 ΠΌΡΠ, ΠΊΠΎΡΠΎΡΡΠ΅ ΡΠΎΠΎΡΠ½ΠΎΡΡΡ Ρ ΠΏΠ΅ΡΠ²ΠΎΠΉ ΠΈ Π²ΡΠΎΡΠΎΠΉ ΡΠ½Π΅ΡΠ³ΠΈΡΠΌΠΈ ΠΈΠΎΠ½ΠΈΠ·Π°ΡΠΈΠΈ Π²Π°ΠΊΠ°Π½ΡΠΈΠΉ ΠΊΠΈΡΠ»ΠΎΡΠΎΠ΄Π°. ΠΠΎΠ½ΡΠ΅Π½ΡΡΠ°ΡΠΈΡ Π½ΠΎΡΠΈΡΠ΅Π»Π΅ΠΉ Π·Π°ΡΡΠ΄Π° ΡΠ²Π΅Π»ΠΈΡΠΈΠ²Π°Π΅ΡΡΡ Ρ ΡΠΌΠ΅Π½ΡΡΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΏΠ°ΡΡΠΈΠ°Π»ΡΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π΄Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡ ΠΊΠΈΡΠ»ΠΎΡΠΎΠ΄Π°, ΠΏΠΎΡΡΠΎΠΌΡ ΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡΡ SnO2 ΠΎΠΏΠΈΡΡΠ²Π°ΡΡ Π²ΡΡΠ°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ.
(1).
Π³Π΄Π΅ Ρ —ΡΠ»Π΅ΠΊΡΡΠΈΡΠ΅ΡΠΊΠ°Ρ ΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡΡ SnO2 Π² ΠΏΡΠΈΡΡΡΡΡΠ²ΠΈΠΈ ΠΊΠΈΡΠ»ΠΎΡΠΎΠ΄Π°, Ρ0 —ΡΠ΄Π΅Π»ΡΠ½Π°Ρ ΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡΡ ΠΎΠ±ΡΠ΅ΠΌΠ° ΠΏΠΎΠ»ΡΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°; ΠΠ° — ΡΠ½Π΅ΡΠ³ΠΈΡ Π°ΠΊΡΠΈΠ²Π°ΡΠΈΠΈ; k — ΠΊΠΎΠ½ΡΡΠ°Π½ΡΠ° ΠΠΎΠ»ΡΡΠΌΠ°Π½Π°; Π’ — Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡΡΠ½Π°Ρ ΡΠ΅ΠΌΠΏΠ΅ΡΠ°ΡΡΡΠ°; n-ΠΊΠΎΠ½ΡΡΠ°Π½ΡΠ°, n>1.
ΠΡΡΠ³ΠΈΠ΅ ΠΠ§Π ΡΠ°ΠΊΠΆΠ΅, Π² ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π½ΠΎΠΌ, ΡΠ²Π»ΡΡΡΡΡ ΠΏΠΎΠ»ΡΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ n-ΡΠΈΠΏΠ° ΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡΠΈ. Π ΠΈΠ·Π²Π΅ΡΡΠ½ΡΠΌ ΠΠ§Π Ρ-ΡΠΈΠΏΠ° ΠΏΡΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡΠΈ ΠΎΡΠ½ΠΎΡΡΡΡΡ NiO, CuO, CoO, MnO, Cr2O3.