[科普中国]-氧化锡

氧化锡（化学式：SnO2，分子量：150.71）白色、淡黄色或淡灰色四方、六方或斜方晶系粉末。熔点1630℃，沸点1800℃。密度6.95 g/mL at 25 °C1，同时是一种优秀的透明导电材料。它是第一个投入商用的透明导电材料，为了提高其导电性和稳定性，常进行掺杂使用，如SnO₂：Sb、SnO₂：F等。

基本信息质量指标(Specification)

含量（Purity）： 99.60%-99.99%)

物化性质(Physical Properties)

化学成分：SnO2：99.85%；Cu：0.0014%

二氧化锡以锡石的形式存在于自然界中。锡石一般为红褐色，呈微粒状或块状，多分散于花岗岩里，是提炼锡的主要矿石。二氧化锡对空气和热都很稳定，不溶于水，也难溶于酸或碱溶液，但能溶于热浓硫酸以及熔融苛性碱和氢氧化钾，微溶于碱金属碳酸盐溶液中。不与一般化学试剂反应，不与硝酸作用。与浓HCl共热慢慢变为氯化物而溶解。高温下与氢气作用被还原为金属锡。与CO反应得金属锡和CO2，反应可逆。制法：由锡在空气中燃烧，或由四价可溶性锡盐与碱作用，也可由金属锡与浓HNO3作用生成β-锡酸沉淀，再经加热、脱水而得二氧化锡。1

SnO2同时是一种优秀的透明导电材料。它是第一个投入商用的透明导电材料，为了提高其导电性和稳定性，常进行掺杂使用，如SnO₂：Sb、SnO₂：F等。SnO2和其掺杂都具有正方金红石结构（tetragonal rutile），如图所示。红色为O，黑色为Sn，SnO2由两个Sn和四个O原子组成，晶格常数为a=b=0.4737nm，c=0.3186nm，c/a=0.637。O^2-=0.140nm,Sn^4+=0.071nm。SnO2是n型宽能隙半导体，禁带宽度为3.5-4.0eV，可见光及红外透射率为80%，等离子边位于3.2μm处，折射率>2,消光系数趋于0.SnO2附着力强，与玻璃和陶瓷的结合力可达20MPa，莫氏硬度为7—8，化学稳定性好，可经受化学刻蚀。SnO2作为导电膜，其载流子主要来自晶体缺陷，即O空位和掺杂杂质提供的电子。2

用途用于搪瓷和电磁材料，并用于制造乳白玻璃、锡盐、瓷着色剂、织物媒染剂和增重剂、钢和玻璃的磨光剂等

二氧化锡（SnO₂）电极广泛应用于高档光学玻璃的熔炼以及电解铝行业，二氧化锡电级尤其适用于火石类玻璃、钡火石、钡冕，以及重冕玻璃等的熔炼，且对玻璃不产生污染。此项成果已通过河南省科技厅组织的专家鉴定，整体性能指标在国内处于领先水平，二氧化锡电级主要指标已达到国际先进水平。

SnO2电极性能技术指标

1、体积密度6.38-6.58g/cm3

2、抗弯强度

室 温 1155kg/cm2

1000℃ 641kg/cm2

1200℃ 166kg/cm2

1400℃ 95kg/cm2

3、电阻率(Ω· cm)

室 温 93

400℃ 6.1000

600℃ 1.4000

800℃ 0.0200

900℃ 0.0150

1000℃ 0.0098

1100℃ 0.0084

4、抗钠钙玻璃侵蚀速率(mm/h)

1000℃ 0.53 x 10-3

1100℃ 0.63 x 10-3

5、热膨胀率(1200℃ )

0.69%

SnO₂是一种重要的半导体传感器材料，用它制备的气敏传感器灵敏度高，被广泛用于各种可燃气体、环境污染气体、工业废气以及有害气体的检测和预报。以SnO2为基体材料制备的湿敏传感器，在改善室内环境、精密仪器设备机房以及图书馆、美术馆、博物馆等均有应用。通过在SnO2中掺杂一定量的CoO、Co2O3、Cr2O3、Nb2O5、Ta2O5等，可以制成阻值不同的压敏电阻，在电力系统、电子线路、家用电器等方面都有广泛的用途。

SnO₂由于对可见光具有良好的通透性，在水溶液中具有优良的化学稳定性，且具有特定的导电性和反射红外线辐射的特性，因此在锂电池、太阳能电池、液晶显示、光电子装置、透明导电电极、防红外探测保护等领域也被广泛应用。而SnO₂纳米材料由于具有小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应，在光、热、电、声、磁等物理特性以及其他宏观性质方面较传统SnO₂而言都会发生显著的变化，所以可以通过运用纳米材料来改善传感器材料的性能。2

毒性长期(15～20年)受二氧化锡作用的人会患尘埃沉着症，即尘肺。空气中最大容许浓度为10 mg/m(换算成金属锡计)。粉尘多时使用防毒口罩，并注意保护皮肤。应注意防尘和除尘。1

制备方法氧化锡的制备方法很多，包括固相合成法、液相合成法和气相合成法三类，每一类又分很多种方法。当前常用的方法有溶胶凝胶法，共沉淀法，电化学沉积法等。3

本词条内容贡献者为:

郭会彩 - 教授 - 河北医科大学