快速热退火对纳米晶粒SnO2薄膜性质的影响

以SnC l2.2H2O及无水乙醇为原料,利用溶胶-凝胶法在快速热退火下制备了SnO2纳米薄膜,研究了快速热退火(RTA)对SnO2薄膜性质的影响.采用X射线衍射谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM),研究了薄膜的晶粒尺寸、微结构、表面形貌与快速热退火条件的关联,用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和光致发光研究了薄膜的光学性质.结果表明,快速热退火(RTA)温度对薄膜的光学性质、晶粒尺寸和薄膜的结构形态均有较大的影响.

SnO_2系溶胶-凝胶转变的流变学研究

通过ＳｎＯ２溶胶体系流变学实验研究，给出切粘度η、特性粘度［η］及 ｐＨ值随时间变化曲线，在此基础上深入分析讨论了ＳｎＯ２胶粒生长动力学过程特征，结构演变规律及生长过程中伴随的质子Ｈ＋释放现象．实验和理论揭示出ＳｎＯ２胶粒生长遵循三阶段模型和胶粒结构不变性规律，同时溶胶液酸性对生长动力学速率有较大影响．

CeO_2/SnO_2纳米材料的制备与气敏性能研究

本文应用溶胶-凝胶法制备了7种不同成分和煅烧温度的CeO2／SnO2材料，应用X射线衍射方法对其中的3种进行了结构表征和粒度分析，运用自组装的气敏性能设备检测了该7种不同成分的CeO2／SnO2材料的气敏性能，简要分析了其气敏机理。结果表明：掺杂CeO2有利于SnO2晶粒的细化；掺杂CeO2和La2O3可改变或提高SnO2气敏材料对某些气体的气敏性能；煅烧温度在600℃～800℃之间，掺杂2％CeO2的CeO2／SnO2气敏材料，随煅烧温度上升，气敏性能下降；煅烧温度600℃、掺杂5％CeO2的CeO2／SnO2气敏材料，对乙醇具有较高的灵敏度和选择性，具有开发应用价值；CeO2／SnO2气敏材料的气敏机理为表面电导控制型。

纳米SnO_2锂二次电池负极材料的性能研究

采用溶胶-凝胶法合成前驱物Sn(OH)4胶体,在不同温度下加热分解,得到一系列纳米SnO2试样。通过恒流充放电和循环伏安(CV)实验,表征了不同结构和颗粒度的纳米SnO2锂二次电池负极材料的电化学性能。结果表明,纳米SnO2试样的电化学性能对热处理温度很敏感,800℃热分解试样的电化学性能较好。

Sol-gel法制备纳米SnO_2气敏材料的研究

用Sol gel法制备SnO2 纳米粒子 ,并用XRD、紫外吸收光谱和激光Raman光谱进行了表征和分析。XRD实验证实了所制备的粒子具有较理想的纳米尺寸 ,其粒径随热退火温度升高而增大 ;Raman光谱表明 ,低温退火时SnO2 纳米材料的氧缺位较大 ;紫外吸收光谱表明退火温度在 30 0～ 5 0 0℃粒径变化很大 ,但光的吸收稳定不变。可望利用这些性质 ,提高SnO2 气敏器件的性能。

In/Sb掺杂SnO_2纳米薄膜的H_2S气敏特性

采用溶胶-凝胶浸渍提拉法(Sol-Gel Dip-Coating,SGDC)制备SnO2纳米晶薄膜气敏传感器。较系统地研究了掺杂量、镀膜层次和热处理温度等制备工艺对薄膜表面形貌、晶粒大小及气敏性能的影响。研究结果表明:铟的最佳掺杂量为4at%,最佳镀膜层数为7层,最佳热处理温度为600℃.气敏传感器最佳工作温度为165℃,在此工作温度下,薄膜的灵敏度分别为26.3(137 ppm H2S)和2.5(2.74 ppm H2S),薄膜的响应恢复时间较短分别为8 s和22 s,对H2S气体有较好的选择性。

纳米SnO_2的非水溶剂溶胶-凝胶法制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备二氧化锡时前驱体主要有两类:一类为锡的醇盐[1～5],另一类为锡的氯化物[6,7].锡醇盐价格十分昂贵、同时由于其对湿度、热和光十分敏感,使得采用锡醇盐作为前体制备氧化锡时不但操作过程复杂、而且成本很高.采用四氯化锡为前驱体、水为溶剂克服了这些缺点.

SnO2纳米颗粒对CH4气敏特性的研究

使用溶胶-凝胶法制备了SnO2纳米颗粒.通过X射线衍射和扫描电子显微镜手段对材料的晶体结构和表面进行分析,结果表明所得材料为纯SnO2纳米颗粒.以所制备的SnO2纳米颗粒为气敏材料制备电阻式气敏元件,在CH4体积分数为2.5×10-4时,测试SnO2纳米颗粒对CH4气体的气敏特性,包括工作温度-气体灵敏度和响应-恢复特性,结果表明SnO2颗粒在工作温度为350℃时对CH4的最大灵敏度为11,响应-恢复时间分别为5 s和8 s.实验结果表明,该SnO2纳米颗粒气敏传感器对CH4具有快速响应和高灵敏度的特性,在工矿安全运行和环境保护方面具有重要的应用价值.

SnO2-Li4Ti5O12复合材料的溶胶-凝胶法制备与表征

以SnCl4·5H2O、CH3COOLi·2H2O、（CH3（CH2）3O）4Ti和NH3·H2O为原料，采用溶胶-凝胶法制备SnO2-Li4Ti5O12复合材料粉末。采用热重和差热分析、X射线衍射、红外光谱、透射电镜和电化学测试等手段对复合材料的结构、表面形貌和电化学性能进行表征。结果表明：采用溶胶-凝胶法制备的复合材料是一种核-壳结构的纳米复合材料。在复合材料中，Li4Ti5O12以无定形态包覆在SnO2颗粒的表面，其包覆层的厚度为20-40nm。电化学研究表明，0．1C放电时SnO2-Li4Ti5O12复合材料粉末的可逆容量达到688．7mA·h／g，0．2C放电时经60次循环后复合材料的容量保持率达到93．4％。由于复合材料中Li4Ti5O12能够有效吸收SnO2电极的体积变化，有效阻止循环过程中Sn颗粒的聚集，大大改善了SnO2的循环稳定性。

溶胶-凝胶-共沸蒸馏技术制备纳米SnO_2粉体

以SnCl4·5H2O为原料，NH3·H2O为沉淀剂，采用溶胶-凝胶-共沸蒸馏技术制备纳米SnO2粉体，实验考察了原料浓度、反应温度、反应终点pH值、干燥脱水方式、焙烧温度等工艺条件对纳米SnO2粉体粒径的影响，得出最佳工艺条件为：SnCl4溶液浓度为0．2mol／L，氨水浓度控制在8％-10％，终点pH值控制2．5，反应温度65℃，温度为500℃时焙烧3h。该制备工艺分别采用醇洗和共沸蒸馏两种脱水方式，将制备得到的粉末用BET、FT-IR、TG-DSC、XRD和TEM等进行表征，采用共沸蒸馏脱水工艺所得的SnO2粉末最小平均粒径可至7．2nm，且无团聚存在。

TiO_2/SnO_2复合薄膜的亲水性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了TiO_2/SnO_2复合薄膜,通过XRD、XPS、UV透射光谱的分析及薄膜表面接触角、光催化降解甲基橙等的分析,研究了SnO_2与TiO_2配比、热处理温度、膜厚度等因素对复合膜的亲水性、透光率及光催化活性的影响.结果表明:复合膜的亲水性和光催化活性均优于单纯TiO_2,当SnO_2与TiO_2的摩尔比为1％～5％时,所制备的薄膜具有超亲水特性;热处理温度为450℃时薄膜亲水性最好,膜厚度的增加有利于亲水性的改善.

SnO_2纳米薄膜的溶胶-凝胶法制备及气敏性能

以SnCl2.2H2O和无水乙醇为原料制备SnO2透明溶胶,通过浸渍法在云母基片上制备了SnO2纳米薄膜。利用XRD和AFM手段研究了薄膜的结构和形貌,结果表明,SnO2纳米薄膜的球形粒径约为15nm;随着薄膜沉积层数的增加或工作温度的升高,薄膜电阻逐渐减小。气敏特性研究表明,薄膜对H2有较好的敏感性。

PMMA/TiO_2-SnO_2有机无机杂化材料的制备及表征

以乙酰丙酮为偶联剂,应用溶胶-凝胶法制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/TiO2-SnO2有机无机杂化材料。采用红外光谱(FT-IR)、紫外光谱(UV)对PMMA/TiO2-SnO2进行表征,并测定其TG性质。结果表明:在聚合反应过程中,有机聚合物和无机组分之间通过共价键相连,并且该杂化材料具有良好的抗紫外光辐射性能和热稳定性能。

平面工艺SnO_2薄膜甲醛气敏元件的研究

用ANSYS仿真软件得到最优化的气体传感器电极结构,采用平面工艺在硅衬底上制作了3 mm×2 mm的直热式SnO2薄膜甲醛气敏元件。用溶胶凝胶(sol-gel)法制备了掺Pd的纳米SnO2薄膜,材料的平均粒径约为15 nm。元件的最佳工作温度约为230℃,在该加热温度下测试了元件对体积分数为50×10-9的甲醛气体的灵敏度以及响应恢复时间。实验证明:元件的灵敏度随气体浓度的增大而增大,元件的响应和恢复时间均约为50 s。

SnO_2纳米粉体的制备研究

以Sn粒为原料,在柠檬酸体系中,用溶胶凝胶法合成了四方晶系的SnO2粉体.对前驱体进行了TG-DTA分析,用XRD、TEM对产物的组成、粒径大小、形貌进行了表征.结果表明:Sn∶柠檬酸的摩尔比为1∶2,煅烧温度在550℃时可生成粒度小、纯度高的SnO2纳米晶粉体.

凹凸棒黏土-SnO2-TiO2复合材料的制备及其光催化性能

以凹凸棒黏土(Att)为基体,通过原位溶胶-凝胶工艺,将SnO2-TiO2复合氧化物负载于凹凸棒黏土表面制备凹凸棒黏土复合型光催化剂(Att-SnO2-TiO2)。采用XRD、BET、TEM等分析测试技术对产物进行了表征。结果表明,SnO2-TiO2复合氧化物均匀地负载于凹凸棒黏土表面,其平均粒径约10 nm;经过复合氧化物负载改性后,凹凸棒黏土的表面形貌得到明显改善,产物的负载效果好、比表面积大。以光催化降解甲基橙为探针,研究了凹凸棒黏土复合光催化剂的光催化性能。结果表明,凹凸棒黏土复合光催化剂显示出优异的光催化性能,其光催化活性顺序为Att-SnO2-TiO2>Att-SnO2>Att-TiO2。以性能较佳的Att-SnO2-TiO2为催化剂光降解甲基橙30 min,结果表明,甲基橙的降解率达99%。实验表明,Att-SnO2-TiO2复合光催化剂可重复利用。

纳米SnO_2的制备及电化学性质

以无机盐为前体,采用溶胶-凝胶法制备了纳米SnO2粉体.用TG-DTA,XRD,SEM等对SnO2粉末进行了表征.结果表明,采用该法经500 ℃热处理得到的SnO2超细粉具有良好的四方结构,粒径分布均匀,平均粒径在92 nm左右.将该法制得的SnO2超细粉作为锂离子电池负极材料,可逆容量高达687 mAh·g-1,而且嵌脱锂电压低（0.2～0.5 V）,是一种很有潜力的锂离子电池负极材料.

纳米SnO_2@TiO_2的制备及其光催化性能

SnCl4和 Ti(OBu)4为原料，采用活性层包覆法制备了 SnO2@TiO2包覆型复合光催化剂，并用 XPS、 IR、 XRD、 TEM和 BET等手段进行了表征，以二甲基二氯乙烯基磷酸酯（简称 DDVP）稀释液为模拟废水，考察了 SnO2@TiO2的光催化活性及降解液初始浓度对反应动力学的影响 .结果表明：包覆粒子由锐钛矿型 TiO2和金红石型 SnO2组成；与纯 SnO2、 TiO2相比， SnO2@TiO2包覆粒子的光催化活性明显提高， DDVP稀释液被光催化降解属于零级反应，但反应表观速率常数与降解液初始浓度成正比 .

SnO_2气敏元件敏感性能的研究

为了探讨具有优良性能的SnO2气敏元件的研制方法,依据半导体晶界气敏理论,以SnO2为基体材料,采用烧结型工艺和溶胶-凝胶方法制备出了气敏器件,并对该元件的气敏特性进行了测试.结果表明,采用溶胶-凝胶方法制备的气敏元件具有较高的灵敏度和低电阻等特点,对氢气响应时间可以达到5s.

SnO_2∶Sb/SiO_2复合薄膜的制备与光学性能

采用溶胶-凝胶结合旋涂技术在玻璃基底上制备了SnO2∶Sb/SiO2复合薄膜,利用XRD、FT-IR、SEM、椭偏仪、分光光度计等方法对薄膜样品进行了系统地表征。结果表明:经过热处理后样品生成了SnO2∶Sb和SiO2;薄膜具有双层结构,上层SiO2厚度约105 nm,折射率为1.352,底层SnO2∶Sb厚度约1200 nm,折射率为1.91;优化工艺条件下SnO2∶Sb/SiO2复合薄膜的性能优于SnO2∶Sb薄膜,在相同情况下SnO2∶Sb/SiO2复合薄膜对可见光的透过率大于SnO2∶Sb薄膜,这是因为上层SiO2薄膜折射率较低,与底层高折射率SnO2∶Sb薄膜共同构成减反射膜系,提高了膜系的可见光透过率。相比于单层SnO2∶Sb膜,在可见光部分增透率大于4.5%,近红外波段的增透率小于1.0%,基本保持原有导电膜的低红外辐射特性,并提高了可见光透过率。