SnO2纳米材料的制备及性能表征

SnO2纳米材料的制备及性能表征

论文摘要

SnO2在工业上有着广泛的用途,是重要的电子、陶瓷和化工材料。本文以SnCl4·5H2O为原料,尿素为沉淀剂,采用均相沉淀法制备了纳米SnO2粉末。用热分析仪、X射线衍射仪、透射电子显微镜、红外光谱、数字电桥对SnO2粉末的前驱体受热行为、物相组成、粒子的形貌与粒径分布、光学及电学性能进行了表征与测定。系统地研究了反应物料配比、反应物浓度、起始pH值、表面活性剂、反应温度、反应时间、氨水的滴加方式、脱水方式和烧结温度九大因素对SnO2粉末形貌、粒径大小及性能的影响,并获取了最佳工艺参数。实验证明,采用本实验方法可以制备出微粒尺寸在13nm左右的SnO2纳米粉体,而且粉体的平均粒径小,分散均匀,比表面积大,团聚少。反应物料配比及烧结温度对SnO2纳米粉体微粒尺寸影响较大。TEM分析可知,反应物料配比为1:5或1:7时所制得粉体虽然粒径小,但是分散性不好,有团聚现象发生。而配比为1:6时,粒子分散均匀,且粉体的粒径较小,分布范围窄,平均粒径约为13.2nm。因而最佳配比为1:6。XRD分析可知,配比为1:6,在600℃加热煅烧2h,所制得样品衍射峰的位置和强度与SnO2特征峰标准值完全一致。表明粉体为纳米SnO2,没有杂质存在,烧结完全。因而最佳烧结温度为600℃。此操作方法简单,制得的纳米粒子性能优良,而且具有一定的工业化生产价值。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪言
  • 1.1 锡(Sn)简介
  • 2、SnO)简介'>1.2 锡的氧化物(SnO2、SnO)简介
  • 1.2.1 锡氧化物的结构
  • 1.2.2 锡氧化物的性质
  • 1.2.2.1 锡氧化物的电学性质
  • 1.2.2.2 锡氧化物的光学性质
  • 1.3 纳米材料特性
  • 1.4 课题研究背景
  • 1.5 国内外研究现状
  • 1.6 本课题研究内容
  • 第二章 实验
  • 2.1 实验仪器与试剂
  • 2纳米粉体制备工艺'>2.2 SnO2纳米粉体制备工艺
  • 2.2.1 称量计算
  • 2.2.2 溶液的配置
  • 2.2.3 沉淀的生成
  • 2.2.3.1 物料混合及溶液pH值调节
  • 2.2.3.2 沉淀的生成
  • 2.2.4 沉淀的洗涤与分离
  • 2.2.5 共沸蒸馏
  • 2.2.6 干燥
  • 2.2.7 煅烧
  • 2纳米粉体的表征'>2.3 SnO2纳米粉体的表征
  • 2.3.1 密度及相对密度测定
  • 2.3.2 差热分析
  • 2.3.3 透射电镜(TEM)分析
  • 2.3.4 X射线衍射(XRD)分析
  • 2.3.5 红外光谱(IR)分析
  • 2.3.6 电性能分析
  • 2.4 制备过程中的影响因素
  • 2.4.1 反应物料配比对产物的影响
  • 2.4.2 反应物浓度对产物的影响
  • 2.4.3 起始pH值对产物的影响
  • 2.4.4 表面活性剂对产物的影响
  • 2.4.5 氨水的滴加方式对产物的影响
  • 2.4.6 反应温度对产物的影响
  • 2.4.7 反应时间对产物的影响
  • 2.4.8 脱水方式对产物的影响
  • 2.4.9 烧结温度对产物的影响
  • 第三章 实验结果与讨论
  • 3.1 均匀沉淀法制备原理理论分析
  • 3.1.1 均匀沉淀法热力学分析
  • 3.1.2 均匀沉淀法动力学分析
  • 3.1.2.1 晶核生成速率
  • 3.1.2.2 晶体生长速率
  • 2粉体表征及影响因素分析'>3.2 SnO2粉体表征及影响因素分析
  • 2粉体表观表征'>3.2.1 SnO2粉体表观表征
  • 2粉体TG表征'>3.2.2 SnO2粉体TG表征
  • 2粉体XRD表征'>3.2.3 SnO2粉体XRD表征
  • 2粉体TEM表征'>3.2.4 SnO2粉体TEM表征
  • 2粉体IR表征'>3.2.5 SnO2粉体IR表征
  • 2粉体的影响'>3.2.6 实验中各因素对SnO2粉体的影响
  • 3.2.6.1 反应物料配比对产物的影响
  • 3.2.6.2 反应物浓度对产物的影响
  • 3.2.6.3 起始pH值对产物的影响
  • 3.2.6.4 表面活性剂对产物的影响
  • 3.2.6.5 氨水的滴加方式对产物的影响
  • 3.2.6.6 反应温度对产物的影响
  • 3.2.6.7 反应时间对产物的影响
  • 3.2.6.8 脱水方式对产物的影响
  • 3.2.6.9 烧结温度对产物物相的影响
  • 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • 相关论文文献

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