スズ（Sn）

触媒としてのスズ（Sn）

スズ含有化合物は、触媒として機能して、化学反応の促進において極めて重要な役割を果たします。主に、有機合成、特にファインケミカルやポリマーの製造において応用されています。触媒は、化学反応には不可欠で、それ自身を消費することなく反応速度の加速や変更を可能にします。スズ触媒は、エステル化やエステル転移反応、さらに炭素-炭素結合形成を促進します。これらの触媒は、卓越した触媒活性を持ち、製造が簡単で、再利用可能であるため、有機触媒作用や環境保護において非常に有益であることがわかっています。スズ触媒は、廃水処理や有害物質の除去のための触媒プロセスに使用できます。さらにスズは、化学反応、特に有機合成において還元剤として使用され、官能基の変換を促進します。異なる酸化状態を移行することができるため、顕著な還元特性を発揮します。

塩化スズ

塩化スズは、化学式SnCl2を持つ別名塩化第1スズであり、白い結晶性固体です。一般的な還元剤として使用され、石炭の水添液化に使用されて、融解状態において卓越した触媒作用を発揮します。塩化スズ(II)も、化学蒸着（CVD）において半導体層に適した有用な前駆体です。その二水和物を無水酢酸と反応させて調製され、酸性媒質において還元特性を発揮し、芳香族ニトロ化合物、ニトリル、シアノシリルエーテル、有機アジドを能動的に還元します。塩化スズは、特定の色素でより鮮やかな色を作り出せるため、織物染色における媒染剤（色止め剤）として使用されます。また、アルデヒドへのジアゾスルホン、ジアゾホスフィンオキシド、およびジアゾホスホネートの付加を媒介するためにも利用されており、それぞれβ-ケトスルホン、β-ケトホスフィン、およびβ-ケトホスホネートが形成されます。塩化トリチルと併用することで、シリルエノールエステルは、α,β-不飽和ケトンとのマイケル反応およびアセタールまたはアルデヒドとのアルドール反応を触媒します。

ヨウ化スズ

ヨウ化スズは、ヨウ化第一スズとも呼ばれ、化学式はSnI2で示される赤色～オレンジ色の固体です。ヨウ化スズ（SnI2）は、ペロブスカイト太陽電池の安定性と性能を高めることができることから、太陽電池用無鉛ペロブスカイト材料を合成するための前駆物質として使用されます。ヨウ化スズは、ペロブスカイト層の結晶化と成長を制御する上で役に立ち、太陽電池の効率向上と長期安定性が得られます。また、太陽電池デバイスにおいて効率的な光吸収と電荷輸送を達成するために不可欠である高い被覆率と均一性を有する高品質ペロブスカイト膜の形成を促進します。さらに、高純度ヨウ化スズは、無鉛発光ダイオード（PeLED）に適した安定性の高いペロブスカイト薄膜の合成のための優れた特性を有しています。高性能リチウム空気電池において2つの機能を持つ電解質添加剤として使用されます。SnI2は、Li2O2の分解を促進することによりリチウム負極を保護し、帯電電位を低下させます。

合金としてのスズ

スズは、合金の形成におけるその汎用性が有名で、冶金学からエレクトロニクスまでさまざまな業界にわたり歴史的影響力が見られます。スズ合金の初期の重要な利用は、スズ12.5%と銅87.5%の組成を持つブロンズ（青銅）で、これは紀元前3000年にまでさかのぼります。今日、スズはさまざまな合金で使用されており、スズが60%以上含有のスズ鉛軟質ハンダなど広く知られているものがあります。

エレクトロニクスにおけるスズ

スズは、エレクトロニクス産業において重要な役割を果たしており、さまざまな用途やフォーマットにわたる電子デバイスの製造や機能に貢献しています。 

酸化スズ

化学的にはSnOと表される酸化スズは、独自の特性を持つためさまざまな産業で使用される金属酸化物です。透明な導電層の製造に一般的に使用されており、薄層として堆積されると透明性と電気伝導性の両方を示します。その幅広い用途には、太陽光発電、陽極としてのオプトレクトロニクス、コーティング基質、ショットキーダイオード、触媒などがあります。酸化スズ(IV)ナノ粉末は、リチウムイオン電池の製造に応用できる電極材料クラスに属しています。高い理論容量、高い安全性、低い製造コストをもたらすことから、多大な関心をかき立てています。さらに、SnO2の表面コーティングと元素ドーピングにより、電池の電気化学的特性が改善しました。これらの電池は、陽極、陰極、電解質で構成されており、充放電サイクルを促進し、電気エネルギー貯蔵に適したより環境にやさしくサステナブルな電池の開発に寄与します。また酸化スズ特有の低コスト、高ガス検知能、短い反応時間、迅速な回復などの性質により、ガス検知器や光電子デバイスに適した有望な材料となっています。酸化スズは、太陽電池用のメソポーラス光アノードの製造においても利用されます。このプロセスでは、高粘度ペーストを半処理シリカウェーハ上にスクリーンプリントにより印刷して、製造収率が優れた集積マイクロアレイが得られます。