納米結(jié)構(gòu)氧化錫的離子熱合成及氣敏特性研究.pdf

1、SnO是一類p型半導(dǎo)體材料，因其廣泛的應(yīng)用而得到大量的關(guān)注，特別是其可作為制備n型半導(dǎo)體SnO2的前軀體。本論文提出一種簡單環(huán)保的離子熱途徑制備具有納米結(jié)構(gòu)的SnO粉體，對粉體的微觀結(jié)構(gòu)、形成機理以及退火獲得SnO2的結(jié)構(gòu)演變過程進(jìn)行了詳細(xì)表征，并分析了納米結(jié)構(gòu)氧化錫材料的微觀結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成對氣敏特性的影響規(guī)律。
　　以氯化膽堿與尿素構(gòu)成的深共熔溶劑(CU)作為反應(yīng)介質(zhì)和反應(yīng)物，在其中溶解SnCl2，通過調(diào)節(jié)反應(yīng)時間和水分含量，對

2、SnO產(chǎn)物的微觀形貌進(jìn)行調(diào)控。在水量為1％的CU溶劑中，反應(yīng)時間為1min時制備出顆粒大小為4-6 nm的SnO顆粒;反應(yīng)時間為60 min時，得到大小為1-1.5um的繡球狀SnO顆粒。當(dāng)CU溶劑中的含水量為5％和15％時，SnO顆粒呈多層片狀，并且隨含水量增大，SnO顆粒構(gòu)成的納米片越少，比表面積更大。透射電子顯微鏡表明CU中水分含量的增加有助于SnO介晶的形成。
　　對SnO介晶進(jìn)行退火，得到由正交相和四方相混合構(gòu)成的SnO

3、2介晶結(jié)構(gòu)，同時兩相的成分比例取決于退火溫度和反應(yīng)溶液中的水分含量。對復(fù)合相SnO2進(jìn)行氣敏性能測試，發(fā)現(xiàn)正交相SnO2含量較多的復(fù)合相SnO2材料具有較高的乙醇?xì)饷粜阅?，并且對乙醇具有較高的選擇性。
　　在制備SnO粉體的反應(yīng)體系中加入Co2+，獲得了Co3O4/SnO2復(fù)合的空心納米結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)反應(yīng)溶液中的Co2+的濃度為0.01 molL-1時，能制備出由正八面體和立方體混合的空心多面體結(jié)構(gòu)SnO2。當(dāng)Co2+的濃度為O