纳米SnO2的制备
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纳米晶 制备 二氧化锡 四氯化锡 水热反应应用化学贺蕴普 李亚栋中国科学技术大学化学系1998第六图书馆
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＿＞ 一７≥…学 第１５卷第６期 Ｖｏｌ＿１５ Ｎｏ．６ １９９８年１２月 ＣＨＩＮＥＳＥ ＪＣＩＵＲＮＡ［ ＯＦ ＡＰＰ［ １ＥＤ ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ Ｄｅｃ ｌ９９８ １．；叩、弓 纳米ｓｎ０２的制备 立 主垩堑 ： 孕龙泉 于 娟 钱逸泰 （ 中国科学技术大学化学系合肥２３００２６； 中国科学院广州化学研究所广州） 关键词ＳｎＯｚ 堕 堕． 二孰 撼 锄氢化 ｓｎｑ在陶瓷、气敏半导体材料及催化剂等方面被广泛应用…．纳米级的ｓｎｑ因具有明 显的表面效应而受到关注，其制备方法也受到重视 ．纳米ｓｎｑ的制备方法较多，有沉淀 法 、水热法 、溶胶一凝胶法 、火焰合成法 等．然而要制备晶粒细小、无团聚的ＳｎＯ２超 微粉的方法．特别是解决制备工艺过程中超微粉的团聚问题，仍是化学与材料科学家急待解决 的难题．本文通过控制ＳｎＣＩ 与氨水在聚乙二醇存在的条件下的水热反应，制备了纳米ｓｎ ， ＴＥＭ结果显示，所得样品晶粒分布均匀，粒径为３ ｎｍ左右，分散性好，无团聚现象． 所用仪器为Ｓｈｉｍａｄｚｕ ＩＲ－４４０红外光谱仪，ＳＰＥＸ １４０３Ｒａｍａｎ光谱仪，Ｒｉｇａｋｕ Ｍａｘ－ｒＡ Ｘ 射线衍射仪（ＣｕＫ ，＾＝０．１５４１８ ｎｒｎ），Ｈｉｔａｃｈｉ Ｈ－８００透射电镜． 在内衬聚四氟乙烯的３００ ｍＬ不锈钢水热釜中加入１８０ ｍＬ ０及适量平均分子量为 ５５００７５００聚乙二醇，加入１．５ ｇ ＳｎＣＬ，５ Ｏ和２８％浓氨水５ｍＬ．于１５０℃下水热处理１４ ｈ． 冷至室温．沉淀物经抽滤、水洗及乙醇洗后，红外灯干燥．用ＩＲ、Ｒａｍａｎ光谱及ＸＲＤ进行表 征，并通过ＴＥＭ观察粒子的形貌、太小及团聚现象． 结果与讨论 ＳｎＣＩ 在水热条件下氨性水解的反应式为：第六图书馆
ＳｎＣｌ，＋４ＮＨ３．Ｈ１Ｏ＿塞蔓 ＳｎＯ， ＋２Ｈ，ｏ＋４ＮＩ｛，ＣＩ 水解过程的ｐＨ值、温度和水解胶凝的速度对沉淀产物的组成、结构有重要影响．当ｐＨ 值在０．５１１范围内，ｓｎ“均能水解，但在碱性或酸性较强的条件下．水解沉淀产物易通过氧桥 或羟基配体连接成三维网络状凝聚体，且水解速度快，难以控制．使产物粒径较大、呈网络状、www.6lib.com
分散性差、易团聚 ’ ．为此．我们在水溶液中添加适量的聚乙二醇，并调节起始ｐＨ值在ｌ０左 右，借助聚乙二醇分子中亲水性的羟基与ｓｎ“问的络合作用和琉水性碳氢链的保护作用．既 起到了防止水解产物的聚沉，又起到了控制水解速度．达到控制聚合离子缓释放水解的目的． 使其均匀成核生长．形成ｓｎｑ规则结构． 选取１５０℃进行水热反应，由于密闭体系中温度和水蒸汽压力（４．８６ ｘ ｌ０ Ｐａ）的作用，有 利于水解反应，粉体晶粒的形成经历了溶解一结晶过程，前驱物微粒之间的团聚和联结遭到破 坏 ，从而获得了结晶良好的粉俸．将水解反应得到的沉淀物经水洗、醇洗、红外灯干燥．样 品的ＩＲ在５４５．８及６６５．３ ｃｍ 处的吸收峰为ｓｎｑ的ｓｎ—ｏ键的特征振动吸收峰，１４０２ ０及 １６２６．７ ｃｍ 处有２个较弱的吸收峰，为吸附在样品表面的少量保护刺中有机基团振动峰及吸 １９９８—０３ ｔ２收稿．１９９８４３６．１７修回 安徽省科委科研基金资助项目 http://www.6lib.com 第六图书馆
第６期 胡蕴普等：纳米ｓｎ。】的制备 ９３ 附水中。一Ｈ的变形振动吸收峰．从Ｒａｍａｎ光谱可见．５５６ ｃｍ～、６３０ ｃｍ 出现了２个ＳｎＯ２的 特征峰．进一步证实了产物为ｓｎｑ…从图１可见，样品的ｄ值在３．３３６（１１０）、２．６２７（１０１）、 ２．３５４（２００）及１．７６３（２１１）有衍射峰，峰位置及峰强度与ＪＣＰＤＳ卡（４１—１４４５）四方的ｓｎ 的衍 射数据一致．无杂质峰．证明即为ＳｎＯ：峰形明显宽化，表明聚乙二醇起到了阻止颗粒之间相 互团聚生长作用．根据希夫公式Ｂ＝０．８９Ａ／ＤｃｏｓＯ估算，ｓｎＯ２微粒的平均粒径为２．７ ｎｌＴ１． 图１样品的ｘ射线衍射图 图２样品的透射屯镜照片 将ＳｎＯ 微粉分散在无水乙醇中．经超声分散后，在Ｈｉｔａｃｈｉ Ｈ．８００型透射电镜下（２００ ｋＶ． 柬流ｌ５ Ａ）观察其形貌．从图２照片中可以看出．ｓｎｑ分散良好，粒子分布均匀．平均粒径为 ３ ｎｍ（与希夫公式估算一致）．无团聚现象 参考文献 １ Ｈａｒｒｉ∞ｎＰ Ｇ，ＷｔＬＬｅｔ Ｍ Ｊ，＇ｑａｔｕｍ．１９８８，３３２：３３７ ２ Ｏｃａｎａ Ｍ．Ｍａｔｉｊｅｖｉｃ Ｅ Ｊ Ｍａｔｅｒ Ｒｅｓ．１９９０，５：１０８３ ３ ＷａｎｇＣ Ｙ，Ｈｕ Ｙ．Ｑ［ａｎ Ｙ Ｔ ｅｔ口 Ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ￣ｇａｔｅｒｉｕｌｓ，１９９６．７（４）：４２１ ４ １．ｕ Ｂ，Ｗａｎｇ Ｃ．Ｚｈａｎｇ Ｙ Ａｐｐｌ Ｐｈｙｓ Ｊ “．１９９７，７０（６）：７１７ ５潘庆谊．董晓雯，张剑平等６ Ｖｅｍｕｒｙ Ｓ．Ｐｒａｔｓｌｎｉｓ Ｓ Ｅ，ＫｉｂｂｅｙＩ一』ＭａｔｅｒＲｅｓ．１９９７．１２（４）：１０３１ 第六图书馆
无机材料学报．１９９７．１２（４）：４９４ ７麓尔畏，夏长泰。王步国等．无机材料学报．１９９６．１１（２）：１９３ ８ Ｓｃｏｔｔ ＪＦ』Ｃｈｅｍ Ｐｈｙｓ，１９７０，５３：８５３ www.6lib.com
，Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ＮａｎＯｃｒｙｓｔａｌＪｉｎｅ ＳｎＯ２ Ｈｅ Ｙｕｎｐｕ２Ｌｉ Ｙａｄｏｎｇ ，Ｌｉ ｅｏｎｇｑｕａｎ ．Ｙｕ Ｊｕａｎｚ．Ｑｉａｎ Ｙｉｔａｌ （ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｆＳｃｉｏｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｆｅｉ ２３００２６； ＧｕａｎｇｚｈｏｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｓｎ ｗａｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｎＣ ｉｎ Ｎ —Ｈ２Ｏ／ ｐｏｌｙｇｌｙｃｏｌ ｍｉｘｔｕｒｅ ａｔ １５０℃．ＩＲ．Ｒａｍａｎ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ．ＸＲＤ ａｎｄ ＴＥＭ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅｉｒ ｃｈａｒ— ａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ａ ｎｏｎａｇｇｌｏｍｅｒａｔｅｄ ａｎｄ ｗｅｌｌ ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ ＳｎＯ２ ｉｎ ａｖｅｒａｇｅ ｓｉｚｅ ０ｆ ３ ｎｎｌ ｗａｓ ｏｈｔａｉｎｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｓｎｏ２，ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ，ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ http://www.6lib.com 第六图书馆
