stringtranslate.com

Оксид кадмия

Оксид кадмия представляет собой неорганическое соединение формулы Cd O. Это один из основных предшественников других соединений кадмия. Он кристаллизуется в кубической решетке каменной соли, подобно хлориду натрия , с октаэдрическими катионными и анионными центрами. [11] Встречается в природе как редкий минерал монтепонит. Оксид кадмия встречается в виде бесцветного аморфного порошка или коричневых или красных кристаллов. [12] Оксид кадмия представляет собой полупроводник n-типа [13] с шириной запрещенной зоны 2,18 эВ (2,31 эВ) при комнатной температуре (298 К). [14]

Производство и структура

Поскольку соединения кадмия часто встречаются в сочетании с цинковыми рудами, оксид кадмия является распространенным побочным продуктом переработки цинка . [15] Его получают путем сжигания элементарного кадмия на воздухе. Пиролиз других соединений кадмия, таких как нитрат или карбонат , также дает этот оксид. В чистом виде он имеет красный цвет, но CdO необычен тем, что доступен во многих разных цветах из-за его склонности к образованию дефектных структур в результате анионных вакансий. [16] Оксид кадмия получают в промышленных масштабах путем окисления паров кадмия на воздухе. [17]

Использование

Оксид кадмия используется в ваннах кадмирования, электродах для аккумуляторных батарей, солях кадмия, катализаторах, керамических глазурях, люминофорах и нематоциде. [12] Оксид кадмия обычно используется в качестве ингредиента для гальванических ванн, оптоэлектронных устройств и пигментов. [18]

Прозрачный проводник

В качестве прозрачного проводящего материала используется CdO, [19] который был приготовлен в виде прозрачной проводящей пленки еще в 1907 году Карлом Бедекером . [20] Оксид кадмия в виде тонких пленок использовался в таких приложениях, как фотодиоды, фототранзисторы, фотоэлектрические элементы, прозрачные электроды, жидкокристаллические дисплеи, ИК-детекторы и антиотражающие покрытия. [21] Микрочастицы CdO подвергаются возбуждению запрещенной зоны под воздействием УФ-А света, а также избирательно реагируют на фотодеградацию фенола. [22]

Кадмиевое покрытие

В большинстве случаев коммерческое гальванопокрытие кадмия осуществляется методом электроосаждения из цианидных ванн. Эти цианидные ванны состоят из оксида кадмия и цианида натрия в воде, которые, вероятно, образуют цианид кадмия и гидроксид натрия . Типичная формула: 32 г/л оксида кадмия и 75 г/л цианида натрия. Концентрация кадмия может варьироваться до 50%. В ванну обычно добавляют отбеливатели, а покрытие проводят при комнатной температуре с помощью кадмиевых анодов высокой чистоты. [23]

Реактивность

CdO является основным оксидом и поэтому подвергается воздействию водных кислот с образованием растворов [Cd(H 2 O) 6 ] 2+ . При обработке сильными щелочными растворами [Cd(OH)
4]2-
формы. Тонкий слой оксида кадмия образуется на поверхности кадмия во влажном воздухе при комнатной температуре. [12] Кадмий окисляется при комнатной температуре с образованием CdO. [23] Пары и водяной пар кадмия образуют CdO и водород в обратимой реакции. [23]

Рекомендации

  1. ^ Патнаик, Прадьот (2003). Справочник неорганических химических соединений. МакГроу-Хилл. ISBN 0-07-049439-8.
  2. ^ «Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям» . Проверено 16 февраля 2007 г.
  3. ^ ab «INCHEM: Информация о химической безопасности от межправительственных организаций» . Проверено 16 февраля 2007 г.
  4. ^ abc «Оксид кадмия».
  5. ^ ab Оксид кадмия в Линстроме, Питер Дж.; Маллард, Уильям Г. (ред.); Интернет-книга NIST по химии, справочная база данных стандартов NIST № 69 , Национальный институт стандартов и технологий, Гейтерсбург (Мэриленд) (получено 23 мая 2014 г.)
  6. ^ Аб Зумдал, Стивен С. (2009). Химические принципы 6-е изд . Компания Хоутон Миффлин. п. А21. ISBN 978-0-618-94690-7.
  7. ^ abc Sigma-Aldrich Co. , Оксид кадмия. Проверено 23 мая 2014 г.
  8. ^ abc Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0087». Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  9. ^ https://chem.nlm.nih.gov/chemidplus/rn/1306-19-0 [ неработающая ссылка ]
  10. ^ ab «Соединения кадмия (в виде Cd)». Непосредственно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  11. ^ Уэллс, А. Ф. (1984) Структурная неорганическая химия, Оксфорд: Clarendon Press. ISBN 0-19-855370-6 . 
  12. ^ abc Льюис, Ричард Дж. Старший, Краткий химический словарь Хоули, 13-е изд., 1997, стр. 189
  13. ^ ТЛ Чу; Ширли С. Чу (1990). «Вырожденные пленки оксида кадмия для электронных устройств». Журнал электронных материалов . 19 (9): 1003–1005. Бибкод : 1990JEMat..19.1003C. дои : 10.1007/BF02652928. S2CID  95361658.
  14. ^ СК Вашегани Фарахани; и другие. (2013). «Температурная зависимость прямой запрещенной зоны и транспортных свойств CdO». Письма по прикладной физике . 102 (2): 022102. Бибкод : 2013ApPhL.102b2102V. дои : 10.1063/1.4775691.
  15. ^ «Информационный бюллетень по кадмию и соединениям» . Архивировано из оригинала 10 декабря 2006 г. Проверено 16 февраля 2007 г.Архивировано 10 декабря 2006 г. в Wayback Machine.
  16. ^ Холлеман, А.Ф.; Виберг, Э. Неорганическая химия . Academic Press: Сан-Диего, 2001. ISBN 0-12-352651-5 . 
  17. ^ Хампель, Калифорния; Хоули, Г.Г. (1973). Энциклопедия химии (3-е изд.). Нью-Йорк, Ван Ностранд Рейнхольд. п. 169. ИСБН 9780442230951.
  18. ^ Клиффорд А. Хэмпель и Гесснер Г. Хоули, Химическая энциклопедия, 3-е изд., 1973, стр. 169
  19. ^ Варки, А (1994). «Прозрачные проводящие тонкие пленки оксида кадмия, полученные методом выращивания из раствора». Тонкие твердые пленки . 239 (2): 211–213. Бибкод : 1994TSF...239..211В. дои : 10.1016/0040-6090(94)90853-2.
  20. ^ Доу, Ю (1998). «Легирование N-типа в керамике CdO: исследование с помощью EELS и фотоэмиссионной спектроскопии». Наука о поверхности . 398 (1–2): 241–258. Бибкод : 1998SurSc.398..241D. дои : 10.1016/S0039-6028(98)80028-9.
  21. ^ Локханде, Б (2004). «Исследование тонких пленок оксида кадмия, нанесенных напылением в неводной среде». Химия и физика материалов . 84 (2–3): 238–242. дои : 10.1016/S0254-0584(03)00231-1.
  22. ^ Карунакаран, С; Дханалакшми, Р. (2009). «Селективность фотокатализа с помощью твердых полупроводников». Центральноевропейский химический журнал . 7 (1): 134. дои : 10.2478/s11532-008-0083-7 .
  23. ^ abc Клиффорд А. Хэмпель, Справочник по редким металлам, 1954, стр. 87-103

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с оксидом кадмия .