stringtranslate.com

Оксид кадмия

Оксид кадмия — неорганическое соединение с формулой Cd2O . Это один из основных предшественников других соединений кадмия. Он кристаллизуется в кубической решетке каменной соли, как хлорид натрия , с октаэдрическими катионными и анионными центрами. [11] Он встречается в природе как редкий минерал монтепонит. Оксид кадмия можно найти в виде бесцветного аморфного порошка или в виде коричневых или красных кристаллов. [12] Оксид кадмия — 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 очистки цинка . [15] Он производится путем сжигания элементарного кадмия на воздухе. Пиролиз других соединений кадмия, таких как нитрат или карбонат , также дает этот оксид. В чистом виде он красный, но CdO необычен тем, что доступен во многих различных цветах из-за его тенденции образовывать дефектные структуры, возникающие из-за анионных вакансий. [16] Оксид кадмия получают в коммерческих целях путем окисления паров кадмия на воздухе. [17]

Использует

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

Прозрачный проводник

CdO используется как прозрачный проводящий материал, [19] который был приготовлен как прозрачная проводящая пленка еще в 1907 году Карлом Бедекером . [20] Оксид кадмия в виде тонких пленок использовался в таких приложениях, как фотодиоды, фототранзисторы, фотогальванические элементы, прозрачные электроды, жидкокристаллические дисплеи, ИК-детекторы и антибликовые покрытия. [21] Микрочастицы CdO подвергаются возбуждению запрещенной зоны при воздействии УФ-А света, а также селективны в фотодеградации фенола. [22]

Кадмиевое покрытие

Большинство коммерческих гальванических покрытий кадмием выполняется электроосаждением 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%. Обычно в ванну добавляют осветлители, а покрытие выполняется при комнатной температуре с использованием 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, образуя CdO. [23] Пары кадмия и водяной пар образуют CdO и водород в обратимой реакции. [23]

Ссылки

  1. ^ Патнаик, Прадьот (2003). Справочник по неорганическим химическим соединениям. McGraw-Hill. ISBN 0-07-049439-8.
  2. ^ "NIOSH Карманный справочник по химическим опасностям" . Получено 2007-02-16 .
  3. ^ ab "INCHEM: Информация о химической безопасности от межправительственных организаций" . Получено 2007-02-16 .
  4. ^ abc "Оксид кадмия".
  5. ^ ab Оксид кадмия в Linstrom, Peter J.; Mallard, William G. (ред.); NIST Chemistry WebBook, NIST Standard Reference Database Number 69 , Национальный институт стандартов и технологий, Гейтерсберг (Мэриленд) (получено 23 мая 2014 г.)
  6. ^ ab Zumdahl, Steven S. (2009). Химические принципы 6-е изд . Houghton Mifflin Company. стр. A21. ISBN 978-0-618-94690-7.
  7. ^ abc Sigma-Aldrich Co. , Оксид кадмия. Получено 23.05.2014.
  8. ^ abc NIOSH Карманный справочник по химическим опасностям. "#0087". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  9. ^ https://chem.nlm.nih.gov/chemidplus/rn/1306-19-0 [ мертвая ссылка ]
  10. ^ ab "Соединения кадмия (как Cd)". Концентрации, представляющие немедленную опасность для жизни или здоровья (IDLH) . Национальный институт охраны труда и техники безопасности (NIOSH).
  11. ^ Уэллс, А. Ф. (1984) Структурная неорганическая химия, Оксфорд: Clarendon Press. ISBN 0-19-855370-6 . 
  12. ^ abc Льюис, Ричард Дж. Ст., Сжатый химический словарь Хоули, 13-е изд., 1997, стр. 189
  13. ^ TL Chu; Shirley S. Chu (1990). «Вырожденные пленки оксида кадмия для электронных устройств». Journal of Electronic Materials . 19 (9): 1003–1005. Bibcode : 1990JEMat..19.1003C. doi : 10.1007/BF02652928. S2CID  95361658.
  14. ^ SK Vasheghani Farahani; et al. (2013). "Температурная зависимость прямой запрещенной зоны и транспортных свойств CdO". Applied Physics Letters . 102 (2): 022102. Bibcode : 2013ApPhL.102b2102V. doi : 10.1063/1.4775691.
  15. ^ "Информационный листок по кадмию и его соединениям". Архивировано из оригинала 2006-12-10 . Получено 2007-02-16 .Архивировано 2006-12-10 в Wayback Machine
  16. ^ Холлеман, А. Ф.; Виберг, Э. Неорганическая химия . Academic Press: Сан-Диего, 2001. ISBN 0-12-352651-5 . 
  17. ^ Хампель, CA; Хоули, GG (1973). Энциклопедия химии (3-е изд.). Нью-Йорк, Van Nostrand Reinhold. стр. 169. ISBN 9780442230951.
  18. ^ Клиффорд А. Хэмпел и Гесснер Г. Хоули, Энциклопедия химии, 3-е изд., 1973, стр. 169
  19. ^ Varkey, A (1994). "Прозрачные проводящие тонкие пленки оксида кадмия, полученные методом роста из раствора". Thin Solid Films . 239 (2): 211–213. Bibcode : 1994TSF...239..211V. doi : 10.1016/0040-6090(94)90853-2.
  20. ^ Dou, Y (1998). "Легирование N-типа в керамике CdO: исследование с помощью EELS и фотоэмиссионной спектроскопии". Surface Science . 398 (1–2): 241–258. Bibcode :1998SurSc.398..241D. doi :10.1016/S0039-6028(98)80028-9.
  21. ^ Локханде, Б. (2004). «Исследования тонких пленок оксида кадмия, распыленных через неводную среду». Химия и физика материалов . 84 (2–3): 238–242. doi :10.1016/S0254-0584(03)00231-1.
  22. ^ Карунакаран, С; Дханалакшми, Р. (2009). «Селективность в фотокатализе с помощью дисперсных полупроводников». Центральноевропейский журнал химии . 7 (1): 134. doi : 10.2478/s11532-008-0083-7 .
  23. ^ abc Клиффорд А. Хэмпел, Справочник по редким металлам, 1954, стр. 87-103

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Оксид кадмия .