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为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划sno2纳米材料应用(共3篇)纳米级SnO2的可控合成及应用摘要采用水热法合成了SnO2纳米颗粒,通过XRD、TEMHRTEM和DRS等手段系统的表征了合成颗粒。结果表明:通过调节NaCl浓度可有效控制SnO2纳米颗粒的尺寸,在NaCl浓度为/L时SnO2纳米颗粒的晶粒尺寸约6nm。DRS图谱显示SnO2纳米颗粒在200400nm的紫外光范围内有明显的吸收。该催化材料在模拟太阳光下分解罗丹明B表现出优异的光催化性能,主要是由于其颗粒尺寸较小,比表面积较大,从而建立一种新型的SnO2纳米材料催化发光的乙醇传感器。AbstractAnovelhydrothermalmethedwasusedtoprepareSnO2,TEM,HRTEM,DRSwereusedtocharacterizetheresultsindicatedthatthesizeoftheSnO2nanoparticlescouldbecontrolledbyadjustingtheNaClconcentrationofNaClismol/L,SnO2grainsizeisabout6DRSspectrumshowedhighphotocatalyticdegradationactivityfoerhodamineBwhenexposetoexposetoxenonlighthighphotocatalyticactivitycouldbeattributedtoitssmallsizeandlargespecificsurfaceonthespectrummentionedabove,anewkindofgassensorshasbeeninvented.环境污染是世界性普遍关注的问题,在我国,水污染尤其是染料废水污染尤为突出和严重,因此,污染废水的治理成为众多领域的研究热点。自光催化氧化水处理技术兴起后,以TiO2光催化剂生产工艺复杂,成本较高,使TiO2半导体材料的应用受到限制。而SnO2是一种用途广泛的宽带隙半导体材料,主要应用到气体传感器,光电器件,锂蓄电池,催化氧化等领域。它常与其他半导体如TiO2,ZnO形成复合光催化剂,为提高SnO2的相关性能,空心球、纳米棒、纳米花、纳米带等不同形貌的SnO2纳米材料的相继报道。合成方法包括溶液凝胶法、电化学沉积法、水热法等,但需要高温、高压煅烧或采用特定模板才能实现。随着纳米材料表面气-固相催化发光的一系列研究,发现当样品分子通过具有催化活性的纳米粒子表面时能够产生化学发光,并设计了基于纳米材料的乙醇、乙醛、氨和硫化氢等一系列传感器。纳米材料表面催化发光现象已经引起了人们的关注并在传感器设计和催化剂活性评价方面得到了应用。催化发光是指催化反应过程中产生的激发态产物返回到了催化发光现象。催化发光的光谱和强度与气体样品分子的结构和催化剂的种类等因素有着密切的关系,已有的催化发光主要致力于研究不同种类的纳米催化材料的催化发光行为。而同一纳米级催化材料往往有不同的结构和比表面积,因而它们的催化行为有所不同。采用碳纳米管为模板,通过液相沉积法可控合成了两个一维材料,SnO2-CNT纳米复合材料和SnO2纳米棒,均匀规划的一维SnO2纳米棒仅仅通过改变煅烧SnO2-CNT纳米复合材料的反应温度来获得。对这两种一维SnO2纳米材料表面的气-固相催化发光行为的研究,将对进一步探讨纳米催化发光的反应机理产生积极的推动作用,同时对研究高效、新型的纳米催化发光传感器将有一定的促进作用。纳米材料的合成将新配置的30%硝酸溶液200mL加入盛有5gCNT的500mL圆底烧瓶中,将圆底烧瓶至于盛有硅油的铝锅油浴中,在磁力搅拌下140oC回流加热24h活化后的CNT体系中,在室温下超声1h;在快速搅拌下,缓慢将/mL的NaOH溶液滴加入体系中,直到pH=10,以离心的方法重复蒸馏水洗涤该体系,去掉Na+,得到前驱体。将前驱体至于烧杯中,在60oC干燥,将干燥物在马弗炉中480oC煅烧1h,产物均分为两份:其一为a,其二在通入N2的条件下于马弗炉中750oC在煅烧1h,为b。一维SnO2材料催化发光传感器的制备将两种合成材料分别涂于可加热的陶瓷棒上,将陶瓷帮置于透明石英管内,陶瓷棒与石英管用四氟乙烯带封紧,陶瓷棒内部有电阻丝与加热电源连接,通过调节电压可以实现对陶瓷棒加热温度的控制,透明石英管有进气孔和出气孔,从而得到两个SnO2纳米催化发光传感器。纳米催化发光催化传感器以空气为载体,样品被空气载入到纳米材料表面加热发生催化反应,其催化发光信号与分析样品的浓度成线性相关。结论通过活化CNT模板、模板吸附金属离子、化学沉降法制备模板-前驱体,仅仅改变煅烧前驱体的温度,就可以实现两种一维SnO2纳米的可控合成。两种一维SnO2纳米材料的纳米尺度和结构不同,其比表面积也不相同;都可以催化氢化乙醇,沿着相同的路径发生催化发光反应,产生相同的催化产物,并且比例和产率不相同;产生相同的发光光谱和不同的催化发光强度;在150oC-200oC范围内,在材料表面有不同的最佳催化反应温度,都随着催化温度的提高,乙醇的发光强度随着上升;温度升高,催化产物的比例也相应增加。参考文献:1ZhuYF,ShiJJ,ZhangC,ZhangXofaehemiluminscenceeilannlseniorbasesonnanosizedZrO2J.Analyst,XX,127:792-796.2RaoCNR,MullerA,CheethamAChemistryof:Wiley-VCH,XX.3LinD,LinMY,LinGH,etSencingofValaileOrganicwithSeniondaringNanpartidedJ.Anal,82;66-68.3刘名扬,周鹏,姚家彪等,基于纳米SnO2材料的二维纳米催化发光传感器研制及其测定的应用,J,分析化学,XX,9.4张立德编著.纳米材料,北京:化学工业出版社,XX.5刘名扬,赵景红,邹明强等,不同形貌的SnO2的可控合成及催化发光传感器,J,高等学校化学学报,XX.6胡卫兵,史伯安,谭志斗等,一维、二维和三维Si基纳米线的制备,J功能材料与器件学报,XX,03.氧化锡基纳米材料的制备及应用应化081张明辉摘要:纳米氧化锡因其独特的性质,在诸多领域中都具有广阔的应用前景,如导电填料,气敏传感器、催化剂、变阻器、陶瓷、透明导电氧化物薄膜和隔热涂料等,是一种极具发展潜力的新型导电材料。本文按照固相法、液相法、气相法综述了目前常见的纳米二氧化锡合成方法,比较了各种方法的优缺点,并简要介绍了其表征。关键词:纳米材料,氧化锡,制备方法1研究背景纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸范围,或者以它们作为基本单元构成的材料。按纳米材料的几何特征,人们常将其分为零维纳米材料、一维纳米材料、二维纳米材料和纳米晶体等。纳米材料尺寸小,比表面积大,具有量子尺寸效应,表面效应和宏观量子隧道效应,因此在光、热、电、声、磁等物理性质以及其他宏观性质方面都发生了显著地变化。所以人们试图通过纳米材料的运用来改善材料的性能。SnO2是一种重要的宽禁带n型半导体材料,带宽范围为。SnO2是重要的电子材料、陶瓷材料和化工材料。在电工、电子材料工业中,SnO2及其掺杂物可用于导电材料、荧光灯、电极材料、敏感材料、热反射镜、光电子器件和薄膜电阻器等领域。在陶瓷工业,SnO2用作釉料及陶瓷的乳浊剂,由于其难溶于玻璃及釉料中,还可用做颜料的载体;在化学工业中,主要是作为催化剂和化工原料。SnO2是目前最常见的气敏半导体材料,它对许多可燃性气体都有相当高的灵敏度。利用SnO2制成的透明导电材料可应用在液晶显示、光探测器、太阳能电池、保护涂层等技术领域1-3。正是由于SnO2纳米材料的广泛的应用背景,所以,纳米SnO2的制备技术已成为人们研究的热点之一。2文献综述固相法合成SnO2纳米材料固体原材料经过高温或球磨,获得纳米材料的过程称为固相法。采用固相法制备纳米材料,常用的方法有高能机械球磨法等。高能机械球磨法高能机械球磨法是利用球磨机的转动或振动,对原料进行强烈的撞击、研磨和搅拌。该方法制得的产物产量高、工艺简单,但晶粒尺寸不均匀,易引入杂质。Cukrov等人4以氯化亚锡、碳酸钠为原材料,氯化钠为稀释剂,在惰性气氛下,球磨3小时,得到了平均粒径为24nm、主要构成为四方相纳米氧化锡粉末,同时还存在着一些斜方晶的氧化锡。将粉末超声分散到水中得到的浆液,通过旋转涂层法涂层到单晶硅基片上,可得到平均粒径约为34nm的氧化锡薄膜。液相法合成SnO2纳米材料液相法合成氧化锡纳米粉体的方法有很多,常见的有溶胶-凝胶法,沉淀法,水热法,微波法等。溶胶凝胶法溶胶凝胶法属于液相法制备纳米材料中的一种新兴的方法。其基本机理是,金属醇盐或无机盐经过水解形成溶胶,然后溶胶聚合凝胶化,在经过干燥、焙烧等低温处理,除去所含有机成分,最终得到纳米尺度的无机材料超微颗粒。该法制备的产品均匀度较高,纯度高,烧结温度比传统方法约低400-500,反应过程易于控制,可大幅减少支反应、分相;从同一种原料出发,改变工艺可获得不同的制品。20世纪80年代以来S-G法在玻璃氧化物涂层、功能陶瓷粉料,尤其是烧结方法难以制备的复合氧化物材料、高Tc氧化物超导材料等的合成中得到成功的应用。但S-G法所用的原料大多数是有机化合物,成本较高,处理时间较长,制品易产生开裂,烧结不够完善,制品中会残留细孔及OH-或C5,而且在制备过程中由于受表面张力的影响,纳米粒子极易团聚在一起,为了克服这个缺点,最近在S-G法的凝胶干燥过程中又发展出真空干燥、冷冻干燥和超临界流体干燥等方法以除去干燥过程中产生的表面张力和毛细管作用。S-G法大都是靠溶胶向凝胶的转变,进行干燥凝胶制成超细粉末。但由于制取溶胶的方法不同,其工艺的前半部分有所差异。通常有两种方法,一种是以四氯化锡和氨水为原料,合成氢氧化锡沉淀,加入胶溶剂,过滤洗涤得到溶胶,干燥焙烧低温处理后得到SnO2粉体。在此过程中胶溶剂的种类和用量多少对溶胶的形成起到关键作用。另一种方法是锡醇盐水解缩聚得到溶胶,经陈化变成湿溶胶后进行干燥,再经过热处理得到SnO2超细粉末。在此过程中首先要制取一个包含醇盐和水的均相溶液。由于醇盐在水中的溶解度不大,所以一般选用醇作为溶剂,但是醇的加入量要适中,太少则醇盐不能完全溶解,过多则会抑制水解反应6。水热法水热法是在特制的密闭反应容器里,采用水溶液或者其他流体作为反应介质,在高温高压的条件下进行有关化学反应的总称。在高温高压下,一些氢氧化物在水中的溶解度大于对应的氧化物在水中的溶解度,氢氧化物溶入水中同时析出氧化物。如果氧化物在高温高压下的溶解度大于相应的氢氧化物,则无法通过水热法合成。水热法可以直接生成氧化物,粒子纯度高,分散好,晶形好,颗粒团聚较少,而且该制备过程污染小,成本低,工艺简单,尤其是不需后期的高温处理使得,避免了高温处理过程中晶粒的长大、缺陷的形成和杂质的引入,制得的粉体具有较高的烧结活性。自从上世界80年代人们开始使用水热反应制备超细材料以来,水热法已引起世界各国研究者的广泛关注。于桂霞等人7以四氯化锡和氢氧化钠为原料,柠檬酸钠为络合剂,水热合成了单分散的SnO2纳米颗粒。四氯化锡,柠檬酸钠和氢氧化钠的摩尔比为4:1:16,加入到去离子水中后用磁力搅拌器搅拌10分钟,形成白色混浊物,倒入高压釜
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