Способ получения халькогенидовцинка и кадмия

Способ получения халькогенидовцинка и кадмия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советски к

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()814847 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (5})M. Кл. (22)Заявлено30.05.79 (21) 2773576/23-26

С 01 В 19/04 с присоединением заявки РЙ

Геаудврстеенный юатет

СССР ва делам каабретанай в аткритай (23) Приоритет (53) УДК546.23.. 24(088.8 ) Опубликовано 23.03.81. Бюллетень Рй 11

Дата опубликования описания 23.03.81. (72) А вторы изобретения

Н. В. Векшина, И. А .Миронов, B. Н. Павлова, Н. И. Певцова, г

Ю. П. Сапожников и Т. Л. Шлявас .. „Я®

И .- -. л" ..

»

С, с ) (73) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХАЛЬКОГЕНИДОВ IlHHKA

И КАДМИЯ t5

Изобретение относится к химии и технологии получения халькогенидов металлов, предназначенных для изготовления люминофоров, полупроводников, а также оптической керамике, прозрачной в видимой и Uk. -области спектра.

Известен способ синтеза этих соединений, связанный с применением или образованием токсичных газов (сероводород и селеноводород, окислы серы и сепена и др.) (1 .

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является способ . синтеза халькогенидов путем высокотемпературного взаимодействия оксалатов металлов с халькогенами, который отличается отсутствием токсичных газовыделений (2j.

Однако недостатком этого способа является недостаточно высокая чистота продук тов.

Цель изобретения — повышение степени чистоты продукта, синтезированного из оксапата метаAll9 и хапькогена.

Поставленная цель достигается тем, что взаимодействие оксалатов металлов с халькогенами осуществляется с предварительно гомогенизированной смесью исходных порошков и процесс ведут под слоем угля.

Халькогениды цинка и кадмия образуют уже при температуре 400-600 С, но содержат при этом до 2,5% окиси металла и до 1% избыточного (свободного) халькогена.

Йля снижения доли примесей синтез ведут при 1000-1100 в случае хальо о когенидов цинка и 600-900 в случае халькогенидов кадмия. Снижение содержания окисных примесей обусловлено защитным действием углекислого газа, который выделяется по реакции М еСд0 +

+ Х-+ МеХ + 2СО, а также восстановительным действием моноокиси углерода, образукишейся Ilpd окислении активированного угля воздухом. В указанных температурных интервалах происходит интенсивное удаление окисных примесей за счет восго

3 81 становления окиси цинка при 10001100 С и окиси кадмия при600-90ООС моноокисью углерода. В результате получают продукт с содержанием окиси метапла 0,1-О,2 масс. . Количество примеси свободного халькогена снижается до сотых долей процента, наличие примесей других элементов (Cu, Fe, Рв и др.) определяется чистотой исходных порошков оксалатов и халькогенов.

Низкое содержание примесей в продукте достигается при условии прокаливания гомогенной смеси порошков исходных компонентов. Только в этом случае достигается максимальная концентрация халькогена в зоне реакции и соответственно высокая скорость образования халькогенида металла. При прокаливании неоднородной смеси порошков реагентов или порошка оксалата металпа в парах халькогена скорость образования халькогенида уменьшается из-за пониженной концентрации халькогена, и часть оксалата успевает разложиться до окиси„ не образуя халькогенида металла, Пример 1. Шихту, состоящую из 80 вес.ч. оксалата цинка и 20 вес.ч. серы совместно растирают в шаровой мельнице в течение 1 ч до отсутствия отсевов на сите N< 61-64. Реакционную смесь загружают в огнеупорный тигель> хорошо утрамбовывают, покрывают активированным углем слоем в 5 см и тигель закрывают неплотно прилегающей крышкой. Загруженный таким образом тигель помещают в печь; разогретую до 1000 С и прокалио вают при этой температуре в течение 1 ч.

После окончания прокаливания тигель с продуктом извлекают из печи и охлаждают в естественных условиях. Затем тигель разгружают и сульфид цинка просеивают через сито И 61-64.

Пример 2. Шихту состава

64 вес.ч, оксалати цинка и 36 вес.ч. селена растирают и загружают и тигель по примеру 1. Прокаливание образца ведут при 000-1100 С в течени» 1 ч.

4847 4

Содержание в сепениде цинка примеси окиси цинка и элементарного селена составпяет не более 0,1 и 0,27 соответственно.

Пример 3. Шии! у состава

70. вес.ч. оксалата кадм ия и 30 вес.ч. селена растирают и загружают в тигель по примеру 1. Прокаливание ведут при температуре 800 С в течение 1 ч. Примесь окиси кадмия составляет 0,2%, элементарного селена - 0,01 масс.%.

Пример 4. Шихту состава

61 вес.ч. оксапата кадмия и 30 вес.ч. теллура растирают и загружают в тигель пО примеру 1, Прокаливание Ведут при

650 С в течение 1 ч. Получен образец теплурида кадмия, по составу близкий к теоретическому с примесью окиси кадмия

0,1% и элементарного телпура 0,01 масс.

Форму па изобретения

1. Способ получения халькогенидов цин25 ка и кадмия высокотемпературным взаимодействием оксалатов металлов с халькогенами, отличающийся тем, что, с целью повышения степени чистоты продуктов, взаимодействию подвергают гомогенизированную смесь порошков исходных зо компонентов и процесс ведут под углем.

2. Способ по й. 1, о т л и ч а юшийся тем, что получение халькогенидов кадмия ведут при температуре 600900 С.

З5 3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что получение халькоге- нидов цинка ведут при температуре 10001100 С.

40 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Чижиков Д. М„Счастливый B. П.

Сален и селениды, М., Наука". 1964, с. 183.

45 2. Лвторское свидетепьство СССР

N 675728,.кл. С 01 Р 17/00, 1976.

Составитепь И, МирОнОв

Редактор М, Пикович Техред М. Лоя Корректор С. Шекмар

Заказ 942/31 Тираж 505 Подписное

ЕЗ!!ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская нпб,, д, 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4