SnO2基氧化物纳米材料的制备与物化特性

《SnO2基氧化物纳米材料的制备与物化特性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、山东大学硕士学位论文SnO<,2>基氧化物纳米材料的制备与物化特性姓名：周莹申请学位级别：硕士专业：材料物理与化学指导教师：胡季帆20030505硕士学位论文：SnO：基氧化物纳米材料的制各与物化特性摘要Sn02是一种重要的功能材料。纳米材料的表面活性远高于普通材料，具有明显不同于普通材料的特性。本论文通过调研大量前人所做的工作，认为制备纳米级Sn02基氧化物材料并研究其物化特性对纳米功能材料的开发和应用具有积极的作用。本论文以无机盐为原料，采用溶胶一凝胶法制各了纳米级Sn02粉末和晶粒尺寸约为几个到十几个纳米的掺锑Sn02纳米晶粉末。通过XRD物相分析和T

2、EM观测对制备的样品进行了表征。研究了纳米级Sn02粉末对乙醇气体的气敏性能和掺锑Sn02纳米晶粉末的导电性能。得到了以下结论：。1、FdRD物相分析和TEM观测指出：制备的样品粉末为具有四方相金红石结构的Sn02和掺锑Sn02不规则椭球粒，当热处理温度达到530～600。C以上时，样品的晶化已趋于完整；在一定的掺杂浓度范围内(Sbm01％：0．02～0．20)，Sn02中Sb的掺入不会带来第二物相，整体上仍维持四方Sn02金红石结构；但是sb的掺杂抑NTSn02晶粒的生长，掺入量越大，颗粒度越小。2、对Sn02纳米粉材料气敏性能的研究表明：将纳米级Sn02

3、与分析纯Sn02对乙醇气体的气敏性能进行比较，制备的纳米级Sn02气敏材料不仅灵敏度高，而且最佳工作温度也大大降低，前者的最大灵敏度是后者的近80倍。在相同的工作温度下，随着乙醇气体浓度的增加，Sn02气敏材料的灵敏度大幅度提高，显示了较强气敏性。热处理温度对Sn02粉末的气敏性能有较大影响。由经600"C热处理的Sn02纳米粉所制的气敏元件对乙醇气体的灵敏度最高、稳定性最好、工作温度最低且范围最宽。3、对掺锑Sn02纳米晶粉末导电性能的研究表明：在相同的烧成温度下，Sb掺杂量为O．10的样品的电导率最大。样品在不同的烧结温度区间表现出不同的导电行为，即在6

4、001000"C范围内，随着烧结温度的提高，样品的电导率先增大再减小，在750。C左右出现极大硕士学位论文：Sn02基氧化物纳米材料的制备与物化特性值；而随着烧结温度从1000。C提高到1200。C，电导率又呈上升趋势。分析了引起这两种导电行为的原因：前者主要是由晶界控制的导电机制作用，而且由于sb”和sb”之间的电离平衡控制着这两种价态的锑离子的相对含量而引起电导率极大值的出现；后者主要由体导电机制作用引起。冷却速率对样品电导率的影响很明显，急速冷却时样品的电导率可达到随炉冷却时电导率的近4倍。关键词：溶胶一凝胶法；掺锑sn02；纳米晶粉末；气敏性能；导电

5、性能硕士学位论文：Sn02基氧化物纳米材科的制各与物化特性ABSTRACTSn021sanimportantfunctionalmaterial．Thesurfaceofnal'lO—sizedmaterialisfarmoreactivethanthatofnormalmaterial，sonano-sizedmaterialhasparticularpropertiesinph)7sicsandchemistry．Basedonother’swork，itwasconcludedthatithasactiveeffecttopreparenano—siz

6、edSn02basedoxidematerialandstudyonitsphysicalandchemicalpropertiesfordevelopingandapplyingnano·sizedfunctionalmaterial．Nano-·sizedSn02powdersandantimony·-dopedSn02nanocrystallinepowdersinsizefromseveraltolessthantwentynanometerswerepreparedbythesol-gelprocess，usinginorganicsaltaspr

7、ecursors．ThepowderswerecharacterizedbyXRDphaseanalysisandtransmissionelectronmicroscope(TEM)．Gassensingpropertiesofnano-sizedSn02powderstoC2HsOHgasandconductivepropertiesofantimony-dopedSn02nanocrystallinepowderswerestudied．Theresultsaresummarizedasfollows：1．ItwasindicatedbyXRDphas

8、eanalysisandTEMthatthepowd