ATO是什么意思在线翻译读音例句

英文原文

Synthesisofnano-sizedantimony-dopedtinoxide(ATO)

particlesusingaDCarcplasmajet

Keywords:ThermalplasmaAntimony-dopedtinoxide(ATO)

Nanopowder

Abstrct

Nano-sizedantimony-dopedtinoxide(ATO)particlesweresynthesized

cursorsSnCl4andSbCl5wereinjected

dercouldconveniently

rol

thedopingamountofantimonyintheATOparticles,theSb/Snmolarratio

ytheeffectofcarriergasonthe

particlesize,ultsofXRDand

TGAshowthatallSbionspenetratedtheSnO2latticetosubstituteSnions.

WiththeincreasedSbCl5concentrationinsourcematerial,theSbdoping

eoftheparticlessynthesizedusingthe

argoncarriergaswasmuchsmallerthanthatoftheparticlesprepared

argongas,PSAresultsandSEM

r,forthe

oxygengas,theaverageparticlesizewas31nm.

uction

SnO2isatypicalwidebandgapsemiconductoranditsconductivityis

generallyrealizedbynon-stoichiometryassociatedwithoxygenvacancies

r,thecontentofoxygenvacanciesinSnO2is

dedopedwithSb,Mo,andFhasbeen

studiedinthepastduetotheuniquepropertiesofthedopedtinoxide

suchaspreferableconductivityandtransparencyinvisiblelightwavelength

icular,Sbisconsideredthebestdopantduetoitsstability.

Antimony-dopedtinoxide(ATO)isann-typesemiconductorwithelectrons

conductivityandtransparencycanbecontrolledbyvaryingtheamountof

Sbdopantinsteadofbymanipulatingthenon-stoichiometry.

ATOhasbeenstudiedinthepasttomeasureitspropertiesofthe

inherentelectrochromismaswellasitscapacityforuseinchargestorage

bdopinglevel,ATOhaspropertiesof

transparencyatthevisibleregionwithgoodconductivity,whilereflecting

haracter飞机的拼音 isticsenableATOtobeusedasatransparent

electrodeforelectrochemicaldevices,displays,andheatmirrorsand

ydopedATOisagoodcatalystforthe

oxidationofphenolandolefinandthedehydrogenationandammoxidation

ofalkenes.

Thusfar,ATOparticleshavebeenmainlysynthesizedbysolidandliquid

statereactionmethod,suchassolidstatereaction,coprecipitation,a

hydrothermalmethod,andasol–ghsolidandliquid

statereactionsareconsideredsuitablemethodstosynthesizeATO

nanopowder,theseapproachesrequirealargequantityofsolutionand

organicmaterials,longerprocessingtime,heattreatmentfor

crystallization,

filtration,cometheseweakpoints,inthe

presentworkweintroduceathermalplasmaprocesstosynthesizeATO

rmalplasmaprocesshasuniquecharacteristicsfor

thepreparationofnanopowdersasitinvolveshightemperatureanda

quenchingsystem.

Inthispaper,nano-sizedATOpowdersweresynthesizedbyanargon

r亵渎的意思 olthedopingamountofATO,

differentSb/ectsoftheSbdopanton

thephasecompositionandparticlesizehavebeendiscussed.

mental

Nano-sized许嵩公布恋情 ATOwassynthesizedusinganargonplasmajetat

sorsweretin(IV)chloride(SnCl4,

99.9%,AldrichCo.)andantimonypentachloride(SbCl5,99%,Aldrich

Co.).BecauseSnCl4andSbCl5easilyevaporateatroomtemperature

andpressure,theywereinjectedintotheplasmaflameinavapor

ticdiagramofDCplasmajetforsynthesisofATO

nanopowders.

Table1

Experimentalconditionsforsynthesisofnano-sizedpowder

Plasmapower300A,6.9kW

PlasmagasAr:15l/min

Pressure750Torr

Durationofexperiment10min

SourcematerialsTin(VI)chloride(99.9%,Aldrich

Co.),feedrate:0.41g/min(carrier

gas:Ar2l/min)Antimony

pentachloride(99%,AldrichCo.),

feedrate:0.076g/min(carriergas:

Ar2l/min)

.1showsaschematicdiagramofthe

rcematerialwasinjectedintotheplasmaflame

riergasflowrate

forinjectionofthesourcematerialswasmaintainedat2l/

concentrationofSbCl5inthesourcematerialwasvariedinordertocontrol

themolarratioofSbCl5/erimental

conditionsandoperatingvariablesaresummarizedinTables1and2.

hase

compositionsofpowderwasanalyzedusinganXraydiffractometer(DMAX

2500/Rigaku),anenergydispersiveXrayspectrometer(s-4300/HitachCo.)

andtransmissionelectronmicroscopy(JEM-2100F/JeolCo.).Morphology

andparticlesizeofthesynthesizedpowderwereobservedviathescanning

electronmicroscopy(S-4300/HitachiCo.),lightscatteringparticlesize

analyzer(ELS-Z/OtsukaCo.)andtheBrunauer,

EmmettandTeller(ASAPZOZO/MicromeriticsCo.).Thethermalproperties

oftheobtainedATOpowderwereinvestigatedusingathermogravimetric

analyzer(TGA–SDTA851/MettlerToledoCo.).

sanddiscussion

Fig.2(a)showstheXRDpatternsoftheATOpowdersynthesizedfrom

sourcematerialsofdifferentSb/bspecieswas

identifiedontheEDXgraph,asshowninFig.2(b).Becauseallpeaksagreed

wellwithcassiteriteSnO2andthepeakcorrespondingtoSb-related

compoundswasnotincludedintheXRDpatterns,itisconcludedthatall

antimonyionswereincorporatedintothelatticeofSnO2tosubstitutefor

tion,therewasnonoticeablechangeinthephaseofSnO2.

Fig.3presentsTGAcurvesofthesynthesizedATO5andcommercialSnO2

5didnotshowtheweightlossandtheSnO2curve

icSbanditsoxide,suchasSb2O3,

Sb2O4,andSb2O5,arevolatileathighertemperatureduetotheirlow

ore,collectedproduct

terns(a)andEDXanalysis(b)ofthesynthesizedATO

powders

Fig.4showshigh-resolutionTEMphotographsimagesofpureSnO2

attice

fringesinFig.4(a)revealthatwell-crystallizedSnO2nanoparticlescanbe

ile,defectsduetothe

Table2

OperatingvariablesforsynthesisofATOpowder

Sampl

eno.

ATO1ATO

2

ATO

3

ATO

4

ATO

5

ATO

6

ATO

7

ATO

8

SbCl5/SnCl

4molar

ratioin

bubbler

0.270.520.811.081.401.401.401.40

Reacting

gasflow

rate(O2)

3

l/min

1

l/min

3

l/min

5

l/min

Typeof

carriergas

O2:2

l/min

Ar:2

l/min

SbdopantsinthelatticeofSnO2wereidentifiedinthedopedparticle(Fig.

4(b)).TheSbincorporatedintotheSnO2latticeintwoionicstateswasSb

(III)andSb(V).Sb(III)hasalargerionicradius(r=0.76A)andSb(V)hasa

smallerionicradius(r=0.60A)thanSnion(r=0.69A).Hence,(III)

andSb(V)contentscanchangethelatticeparameterandcaninducea

defec中国诗词大会第六季综艺 tintheSnO2lattice

Generally,theapproximatedopedstateinSnO2canbereadily

-dopedSnO2appearsblueor

darkbluecolorasinthisstudy,whereaspureSnO2andantimonyoxides

suchasSb2O3,Sb2O4,ing

to

lysisofsynthesizedATO5,andcommercialSnO2andSb2O3

inpureAratmosphere:(a)synthesizedATO5bythermalplasmaprocess,(b)

commercialSnO2(99.9%,AldrichCo.),and(c)commercialSb2O3(99.9%,

AldrichCo.).

Nakanishetal.,asthedopedlevelisincreased,thecolorofATOis

orofATOaccordingtothedoping

mountof

dopingofATOwasincreased,angeinthe

ATOcolorisattributedtotheprovisionofadditionalelectronsblowthe

conductionband(transitionstate)inSnO2matrixbytheSbionsofdoped

inducescolorduetothepropertyofready

excitationoftheadditionalelectrons.

Tocontrolthedopinglevel,theSbmolarratioofthesourcematerial

untofdopedSbinATOasafunctionofoperating

bmolarratiointhesource

materialwasincreased,theamountofdopedSbintheATOpowderwas

ultsimplythatthegasphaseconcentrationofSbCl5in

thebubblerwasincreasedasaresultofincreasingtheSbCl5concentration

rwords,theionicstateofSbwasincreased

intheplasma

flameasthegasphaseSbCl5concentrationwasincreased.

Wealsoevaluatedtheeffectofvaryingthereactinggas(O2)flowrate.

Fig.5presentstheXRDanalysisresultsforATOsynthesizedatdifferent

wrateof5l/min,thepeakintensity

wasrelativelyhigh-comparedwiththatatotherconditions(ATO6and

ATO7).Inaddition,thedopedamountwasslightlyhigherthanatother

Table3

Characterizatio糟糕的反义词 nofATOsynthesizedbythethermalplasmaprocess

Sample

no.

ColorEDX(Sb/Sn)XRDBET

Sb(atomic%)DXRD

(nm)

Surface

area

(m2/g)

DBET

(nm)

ATO1Blue3.222.632.826.3

ATO2Blue4.320.043.719.7

ATO3Darkblue8.319.139.022.1

ATO4Darkblue10.624.333.125.7

ATO5Darkblue14.923.949.517.6

ATO6Darkblue10.814.677.511.8

ATO7Darkblue11.613.081.810.6

ATO8Darkblue14.814.772.812.1

conditions(ATO6andATO7),ybeattributedto

thedifferenceinthecrystallinitybetweenATO8andotherconditions.

tographsofpureSnO2particleandSb-dopedparticlein

ATO5powdersynthesizedbythethermalplasmaprocess:(a)pureSnO2

particleand(b)dopedSnO2particle.

ternsofthesynthesizedpowdersunderdifferentreacting

gasflowrates(O2):(a)ATO6:reactinggasflowrate1l/min,(b)ATO7:

reactinggasflowrate3l/min,and(c)ATO8:reactinggasflowrate5l/min.

geandparticlessizedistributionofATOsynthesizedunder

differenttypesofthecarriergas:(a)ATO5,(b)ATO8,and(c)PSAresults.

Tostudytheeffectofthecarriergastypeontheproducedparticles,we

.6(a)and(b)showsSEM

servedthatthesizeoftheparticles

synthesizedusingargoncarriergaswasmuchsmallerthanthatofthe

ticlesizedistributionis

alsoanalyzedbymeansofalightscatteringparticlesizeanalyzer(PSA),as

showninFig.6(c).Theaveragesizeoftheparticlesis19nminArcarrier

gasand31nminO2carriergas,respectively.

Theaveragecrystallitesize(DXRD)andtheaveragegrainsize(DBET)are

dDBETwerecalculatedbythefull-widthat

half-maximumusingtheScherrer’sequationandthespecificsurfacearea.

TheresultsofthecalculatedparticlesizebyXRDandBETsimilartothe

SEMimagesandPSAresults.

Generally,inthegasphasereactionprocess,theparticlesizecanbe

gaseouspressureisdependentontheparticlenumberdensityofthegas

relatedtothestrongdependencyofthemeanfreepathof

chemicalspeciesinthegasphaseontheparticlenumberdensityofthegas

nfreepathofchemicalspeciesinthereactiontubeis

describedbythefollowingequation.

wherelisthemeanfreepath,disthediameterofchemicalspeciesand

articlenumber

densityisdecreased,themeanfreepathofchemicalspeciesisincreased;

therefore,theprobabilityofcollisionamongthechemicalspecies

decreases.

Inthiswork,whenArisusedasacarriergas,italsoactedasadiluting

,wethinkthat

Ardecreasedtheparticlenumberdensityofthegasphaseinthereaction

tubeanditisoneofmanyfactorsfodecreasingtheparticlesize.

sion

Sb-dopedSnO2particlesweresuccessfullysynthesizedusingathermal

deasilyidentifythedopedstate

edstatewasalso

analyzedbyXRD,TGA,nalysesrevealedthat

Sb-relatedcompoundswerenotsynthesizedbythethermalplasma

concentrationofSbCl5inthesourcematerialwasincreased,theamountof

ectofthetype

ctedasadilutinggasduetoits

inactive

ults

showedthattheaverageparticlesizewas19nmwhenargonwas

employedasacarriergaswhereasanaverageparticlesizeof31nmwas

obtainedinthecaseofoxygencarrierg昔日的反义词 as.

Acknowledgement

ThisworkwassupportedbyINHAUniversityResearchGrant.

中文译文

使用直流电弧等离子体

喷射合成纳米级掺锑锡氧化物粒子

关键词：热等离子体掺锑锡氧化物(ATO)纳米粉末

摘要：

以纳米掺锑锡氧化物颗粒为原料采用直流电弧等离子喷射。SnCl4和SbCl5注入

等离子体火焰气相。ATO粉可方便地在没有任何其他合成后处理研究。控制兴奋

剂锑量的ATO粒子的锑/锡摩尔比被用作经营变数。氩和氧的气体被用来探讨载气

的颗粒大小的作用。X射线衍射结果和TGA表明，所有锑和二氧化锡离子进入晶

格取代锡离子。随着SbCl5集中在原材料里，锑掺杂水平也有所增加。大小的颗

粒合成使用氩载气远小于粒子准备使用氧载气。对于氩气，PSA在结果和扫描电

镜照片表明，平均粒径为19纳米。然而，氧气，平均粒径为31纳米。

1引言

二氧化锡是一种典型的宽带隙半导体及在二氧化锡其电导率普遍实现了非

化学计量相关与氧空位。然而，在二氧化锡氧的量通常是难以控制。研究掺杂氧

化锡锑，钼，和F在过去是由于独特性质的掺杂氧化锡，比如可见光波长范围内

可取导电性和透明度。特别是，锑被认为是最好的，因为它掺杂稳定。掺锑锡氧

化物（ATO）是一个n型半导体与电子在5天的导带所提供的锑掺杂。电导率和

透明度可控制不同的数额锑掺杂而不是操纵的非化学计量。

在过去ATO究了衡量其性能的影响固有的电致变色以及用于收费存储和作为

催化剂的能力。在低锑掺杂水平，ATO性能的透明度在可见光区有良好导电性，

同时又反射红外光。这些特征使ATO被用作透明电极的电化学设，显示，热反射

镜和能源存储设备。对于苯酚和氧化烯烃和脱氢和氨氧化烯烃，重掺杂ATO是

一个很好的催化剂。

迄今为止，ATO粒子主要是合成的固体和液态反应的方法，如固相反应，共

沉淀法的水热法，以及溶胶凝胶方法。虽然固体和液体状态的反应被认为是适合

合成纳米ATO的方法，这些方法需要大量的解决方案，有机材料，处理时间较

长和热处理的结晶、过滤、干燥过程。为了克服这些薄弱点，在目前的工作介绍

了一种热等离子体过程综合ATO纳米。热等离子体进程独特的特点，编写纳米，

因为它涉及高温和淬火系统。

在本文中，纳米粉体ATO在大气压力合成了一种氩等离子体射流。控制兴奋

剂数额ATO，不同锑/锡摩尔比适用。对影响锑掺杂对相组成和粒径进行了讨论。

2实验

图1直流等离子体射流的合成ATO纳米示意图。

表1

实验条件下合成的纳米粉体

等离子电源300A，6.9千瓦

等离子气体氩：15l/min

压力750子

持续时间10分钟

原材料（六）聚氯乙烯（99.9％，奥尔德里奇有限公司），进

给速度：0.41克/分钟（载气：氩2升/分钟）锑五（99％，

奥尔德里奇有限公司），进给速度：0.076克/分钟（载气：

氩2升/分钟）

在大气压力使用氩等离子体射流合成纳米ATO。前体是锡（四）聚氯乙烯（四

氯化锡，99.9％，奥尔德里奇有限公司）和锑五（SbCl5，99％，奥尔德

里奇有限公司）。由于四氯化锡和SbCl5容易在室温和压力下蒸发，在蒸汽下给

他们注入等离子体火焰（没有额外的加热）。图1是直流等离子体系统示意图。通

过喷水式饮水并且运输氩和氧气给原材料注入等离子体火焰。注射材料的载气流

量来源维持在2升/分钟。SbCl5的浓度在原材料中改动，以控制SbCl5/SnCl4的摩

尔浓度比从0.27至1.40。实验条件和操作变量汇总于表1和2。

合成的粉末收集试管壁上反应。使用X射线衍射（DMAX2500/Rigaku），

一个能量色散X射线光谱仪（s-4300/Hitach有限公司）和透射电子显微镜

（JEM-2100F/Jeol有限公司）分析这些粉末相的组成。通过扫描电子显微镜

（S-4300/Hitachi有限公司），光散射粒度分析仪（ELS-Z/Otsuka有限公司）和布

鲁诺尔，埃梅特和柜员机（ASAP的ZOZO/麦克有限公司）观察粒径粉末的合成

的形貌。采用热分析仪（热重SDTA851/Mettler托莱多有限公司）对获得ATO粉

末的热性能进行了调查。

3结果和讨论

图2款（a）用X射线

显示了用不同锑/锡摩尔比原材料合成ATO粉末的衍射图谱。

表2合成ATO粉的操作变量

样品

ATO1ATO2ATO3ATO4ATO5ATO6ATO7ATO8

SbCl5/SnCl4

在喷水式饮

水口的摩尔

比

0.270.520.811.081.401.401.401.40

反应气体流

量（氧气）

3l/

min

1l/

min

3l/

min

5l/

min

载气类型氧气

2l/

min

氩气

2l/

min

掺杂Sb的种类的能谱被如图2款（b）所示。因为所有的高峰显示与锡石

SnO2和高峰相应的锑化合物未列入X射线衍射图谱，它的结论是，所有锑离子纳

入SnO2中替代锡离子。此外，阶段锡也没有明显变化。图3列出合成ATO5，SnO2

和Sb2O3的热曲线。该ATO5没有显示的重量损失并且和锡曲线类似。金属锑及

其氧化物，如锑，Sb2O4，和Sb2O5，因为温度低挥发性较高，所以热蒸发和

熔点低。因此，在反应管墙收集产品不包括任何金属锑及其氧化物材料。图4

显示高分辨率TEM照片图像的纯锡粒子和掺锑颗粒合成ATO5。4款（a）显示

明确格子条纹的图，以及结晶二氧化锡纳米粒子可准备利用热等离子体过程。同

时，由于锑掺杂的二氧化锡的晶格中确定掺杂颗粒的缺陷（图4（b）项）。使

用时，SB纳入锡格在两个离子锑（Ⅲ）和Sb（五）之间。锑（三）有较大的

离子半径（r=0.76纳米），和锡的ION（R=0.69纳米）相比Sb（五）有一个较

小的离子半径（r标=0.60纳米）。因此，锑（Ⅲ）和Sb（五）的内容可以改变

晶格参数并且可诱导在锡格的缺陷。

一般来说，通过确定确认ATO粉的颜色可随时确定掺杂二氧化锡的状态。在

这项研究中掺锑二氧化锡出现蓝色或深蓝色的颜色时，而纯SnO2和锑的氧化物，

如锑，Sb2O4，和Sb2O5不显示任何蓝颜色。据Nakanish的实验，因为掺杂水平

增加了，ATO的颜色是由浅色变成暗蓝色。根据掺杂程度ATO的颜色在见表3。

随着掺杂量ATO的增加，颜色变暗。这一变化在ATO颜色由于提供额外的电子打

击的导带（过渡态）的二氧化锡矩阵的锑离子掺杂的二氧化锡国晶格。因此，激

发额外电子引起它的颜色变化。

图4TEM照片纯锡粒子和Sb掺杂粒子ATO5粉末合成的热等离子体过程：

（a）纯锡粒子和（b）掺杂SnO2粒子。

为了控制兴奋剂的量，锑摩尔比源材料是多种多样的。数额掺锑ATO粉作为

一个功能经营变量见表3。随着锑摩尔比在原材料的增加，其数额掺锑在ATO粉

末也增加。结果意味着当增加了集中在原材料中的SbCl5则喷水式饮水口的天然

气相浓度SbCl5也增加。换言之，随着血浆中火焰气相SbCl5浓度的增加锑离子

也增加。

表3

表征合成ATO的热等离子体过程

样本颜色EDX(Sb/Sn)XRDBET

Sb(atomic%)DXRD(nm)Surface

area(m2/g)

DBET

(nm)

ATO1蓝3.222.632.823.6

ATO1蓝4.320.043.719.7

ATO1深蓝8.319.139.022.1

ATO1深蓝10冷门又惊艳的现代诗 .624.333.125.7

ATO1深蓝14.923.949.517.6

ATO1深蓝10.814.677.511.8

ATO1深蓝11.613.081.810.6

ATO1深蓝14.814.772.812.1

我们还评估了不同流速的反应气体（氧气）的影响。图5介绍了不同的反应

气体流量合成ATO在X射线衍射下的分析结果。流速率为5升/分，比较与在其他

条件（ATO6和ATO7），他的峰值强度相对较高。此外，如表3所示，掺杂量略

高于在其他条件（ATO6和ATO7）。这可能是由于ATO8和其他结晶度之间的不

同。

图5在不同的反应气体流量利率（氧）下合成粉末X射线衍射图谱：（a）

ATO6：反应气体流速1升/分，（b）ATO7：反应气体流速3升/分钟，和（c）ATO8：

反应气体流量5升/分钟。

为了探讨载气类型对生产型粒子的影响，我们使用的是氧气和氩气为载气。

图6（a）和（b）显示的SEM照片ATO5和ATO8。它指出，大小粒子合成氩载气

远小于粒子准备使用氧载体天然气。通过光散射粒度分析仪（简称PSA）对粒度

分布进行了分析，如所示图6条（c），分别为平均颗粒尺寸为19nm的氩气和31

纳米氧载气。

图6

平均晶粒尺寸（DXRD）和平均晶粒尺寸（DBET）的摘要列于表3。DXRD和

DBET使用舍勒方程和表面积比计算了全宽度的一半。用XRD和BET计算粒子大小

的结果类似于SEM照片和PSA的结果。

一般来说，在气相反应过程中，在系统中颗粒大小可以减少降低总的气体压

力。在气体阶段共计气体压力取决于粒子数密度。这是有关强依赖于粒子数密度

的平均自由程的化学物质气体阶段。平均自由程的化学物种在反应管用下列方程

描述：

其中L是平均自由程，d是直径的化学物种，n是气体阶段的粒子数密度。正

如粒子数密度下降，平均自由路径化学物种的增加，因此，化学物质之间发生碰

撞的概率下降。在这项工作中，氩气作为载气，由于其无效属性它在反应管也起

到了稀释气体的作用。因此，我们认为，氩降低了气相中的反应管中粒子数密度，

它是减小粒径众多因素之一。

4结论

使用热等离子体在气体的阶段过程中成功地合成了掺锑二氧化锡粒子。我们

可以很容易地确定蓝色的ATO的掺杂状态。还用X射线衍射，热重分析，X射线端午节赛龙舟的由来

能谱和TEM分析了ATO的掺杂状态。这些分析显示，热等离子体过程中没有合成

锑化合物和所有的二氧化锡格中掺杂了锑离子。随着原材料中SbCl5浓度的增加，

在ATO粉中掺锑的数额同样增加。同样对影响载气的类型的作用也做了调查。Ar

气充当稀释气体时，因为它已停止活动因此减少降低了粒子的大小。变压吸附结

果表明，当采用氩气作为载气时平均粒径为19纳米，而用氧气运载气体的情况下

获得的平均颗粒大小是31纳米。

)22(

1

ndd

L



