背景及概述[1-2]
锡酸锌Zn2SnO4(简称ZTO)是三元氧化物半导体材料，室温禁带宽度为3.6eV。具有电导率高、电子传递快、化学敏感度高、可见光吸收率低和光学性能优异的特点。目前已报道ZTO在太阳能电池、锂离子电池阳极材料、气体敏感材料和光催化剂等领域都有应用。因其较多的优点和实用意义，近年来和ZTO相关的研究有很多，主要是制备手段和光电应用方面的。
应用[1]
1. 锂离子电池的阳极材料
Sn基材料因为高的理论电容（782mAh·g-1）而成为很有吸引力的阳极材料。Zn2SnO4，是一种典型的锡酸盐材料，被作为锂离子电池阳极材料而广泛研究。以NaHCO3作为矿化剂采用温和的溶剂热法在200℃条件下处理18h，制得的Zn2SnO4纳米颗粒平均晶粒尺寸为50nm。制备的Zn2SnO4纳米颗粒表现出极好的大电流放电能力。通过绿色水热合成法制备了高纯度、结晶良好的花状Zn2SnO4复合材料，用作锂离子电池阳极材料。用简单的水热和随后的碳化法制得了新颖的Zn2SnO4@C核壳纳米棒，作为锂离子电池阳极较纯Zn2SnO4纳米棒表现出更高的电化学性能和更长的循环寿命。
2. 染料敏化太阳能电池光阳极材料
Zn2SnO4具有高的电子迁移速率，光生电子能够在Zn2SnO4中快速扩散传输；较大的禁带宽度（3.6eV）使禁带含有较少的氧空位，有利于染料敏化太阳能电池的持久稳定。同时，Zn2SnO4作为一种地球上储量充足的材料，为染料敏化太阳能电池的低成本制备提供了有力保证。因此，低维Zn2SnO4纳米结构可以用作染料敏化太阳能电池的光阳极材料。
3. 气敏材料
Zn2SnO4是首要的三元半导体材料，因优良的光电性能和化学敏感性可被用作检测C2H5OH、CO、NO、NO2和i-C4H10气体的传感器。以SnCl4·5H2O、Zn(NO3)2·6H2O为原料，用NaOH溶液（0.2M）调节溶液pH值采用水热法制备了三种Zn2SnO4纳米粉末用来作为探测乙醇气体的敏感材料。在各种碱性矿化剂存在的条件下采用低温水热法合成具有不同形貌和晶体结构的Zn2SnO4材料来探测乙醇气体。
4. 阻燃剂
对于一些氧指数低的材料，由于自熄性差，极易燃烧引起火灾。提高制品阻燃性能最方便可行的方法是向其中加入阻燃剂。无机锡化物，主要指锡酸锌和羟基锡酸锌，用作阻燃剂具有无毒、抑烟、阻燃效率高等特点。以SnCl4·5H2O和Zn(NO3)2·6H2O为原料，通过二步煅烧法制备出纯相立方晶型Zn2SnO4，将其应用于软质聚乙烯中，考察了复合材料的阻燃消烟能力、力学性能以及热性能。以ZnSO4·7H2O和Na2SnO3·3H2O为原料，NaOH溶液调节pH值，采用水热法制备Zn2SnO4作为协效剂加入聚丙烯（PP）/聚磷酸铵（APP）/季戊四醇（PER）膨胀阻燃（IFR）体系中，测试其阻燃和力学性能，并对其协效阻燃机制进行探讨。
5. 光致发光材料
紫外光区和可见光区是Zn2SnO4光致发光谱的主要组成部分，半导体带间跃迁是引发紫外光区域发射的主要原因，较多的研究指出氧空位是引起可见光区域发射主要的主要原因，但也有研究指出生长过程中的残余应力和其他缺陷态共同诱发了材料发光。利用水合肼作缓释型碱源和络合剂，以(Zn(CH3COO)2)·2H2O和SnCl4·5H2O为原料，采用水热法合成了Zn2SnO4立方多面体。
6. 光催化材料
新型半导体功能材料-尖晶石型化合物，可被用作性能好、效率高的光催化材料，在光解水制氢和有机污染物降解等方面表现优异，能够从中挑选出高效稳定的光催化剂。在环境和能源领域，尖晶石型氧化物半导体光催化剂具有广阔的应用远景。以(Zn(CH3COO)2)·2H2O和SnCl4·5H2O为原料，采用微波辅助水热法成功合成了Zn2SnO4晶体，并通过在日光下降解纺织染料来测试其光催化性能。
制备[1]
目前，制备Zn2SnO4所采用的方法有很多。
1. 共沉淀法
共沉淀法是指向可溶性盐溶液中添加沉淀剂而生成不溶性物质或盐类沉淀析出，得到的沉淀经洗涤、热解或热脱即获得需要的纳米材料。沉淀法包含直接沉淀法、共沉淀法和均相沉淀法等。该方法的优点是实验条件简单，容易操作，但得到产物颗粒半径大、纯度低，适用于氧化物的制备
2. 生物分子模板法
生物分子模板法，基于生物的自组装和空间限域效应，借助特定结构的生物组织及大分子采用一定的合成手段按要求形成纳米结构。DNA、蛋白质、微生物等生物大分子，具有特定的晶格结构和分子辨识功能，可用作生物模板，也于指导纳米材料合成。以Zn(Ac)2•2H2O、SnCl4•5H2O和NaOH为起始原料，将定量滤纸作为生物模板，用生物模板法制备出纯度较高且对生物模板形貌很好复制性的微纳米锡酸锌。当n(Zn2+)：n(Sn4+)=2：1时，可得到立方晶型微纳米锡酸锌。
3. 自蔓延高温合成法
自蔓延高温合成(Self-propagatingHigh-temper-atureSynthesis，SHS)是一种借助反应物互相作用所产生的高反应热在短时间内合成材料的新方法。采用SHS法制备粉体，先在真空或充有气体（N2、H2、Ar2等）的反应器里燃烧反应物，而后粉碎、研磨燃烧产物，可得到规格不同的粉体。SHS粉末合成技术能够在常规条件下制备一些高纯度的难溶物粉末，且生产效率高、能耗低、合成产物纯度高，但也存在反应速度快，反应过程难控制的缺点。以Al+SnO+ZnO为研究体系，将Al、SnO和ZnO按恰当的比例混合，通过燃烧合成试验得到了锡酸锌和氧化锡的混合纳米材料，其中SnO2以纳米线形式存在，直径为50~80nm；Zn2SnO4以纳米颗粒的形式存在，直径分布范围比较大，约50~300nm。
4.溶液燃烧法
用溶液燃烧法，在室温下，慢慢地把锡粉加入4mol/L的硝酸溶液中，搅拌均匀后即得淡黄色的硝酸亚锡溶液，向其中添加一定量的硝酸锌、甘氨酸、硝酸铵并在80℃左右的水浴中加热，缓慢蒸发得到粘稠的凝胶，将其放入加热套中加热到300℃左右，这时透明状凝胶鼓泡并伴有大量气体放出，且当凝胶膨胀到一定水平时会剧烈燃烧，燃烧蔓延迅速直到燃烧完全，将产物稍加研磨即可得到ZTO白色粉末。
5.热蒸发法
环境压力下，在金催化剂的帮助下采用碳辅助热蒸发法制备Zn2SnO4纳米线用来作为检测乙醇、甲烷和氢气的敏感材料。以摩尔比为1：1：1的ZnO、SnO2和C粉末作为原料，采用碳热还原蒸发法成功合成了秧苗状Zn2SnO4纳米线，研究样品的光致发光谱发现，随着ZnO杂相的减少Zn2SnO4的紫外发光强度逐渐增强。
6.水热法
近年来，水热法在光催化材料制备方面应用很多。通过200℃、24h的水热过程一步制备单分散的立方体尖晶石Zn2SnO4颗粒，晶粒尺寸约为20nm。通过在紫外光、可见光照射下催化降解各种水溶性染料（活性艳蓝、蒽醌染料、活性黑）来评价其光催化活性。
主要参考资料
[1]酸锌协效阻燃聚丙烯
[2]锡酸锌的制备及其在冶金炼焦废水处理中的应用