含锡三元氧物微纳米颗粒的制备、表征及应用.pdf

摘要传统的半导体氧化物主要有,現,琓裙山鹗粞化物,到目前为止,对于这些二元氧化物的研究已经很多,但是对于三元的氧化物的研究相比较来说比较少。三元的复合氧化物纳米材料不仅仅可以把两种功能材料的优点结合起来,往往还会由于量子耦合效应和协同效应等因素引起一些新的特殊性质产生。锡化物作为一种新型的多功能的复合材料,由于在很多方面具有潜在的应用而受到了广泛的关注。目前研究较多的应用领域有:气敏传感器、锂离子电池的负极材料、光催化、染料敏化电池和光电器件。本论文中,我们就用简单的化学方法合成了锌的锡酸盐以及钙的锡酸盐,并初步探索了它们在气敏、光催化和锂离子电池负极材料应用等方面的一些性质。主要内容包括以下几个方面:,以氯化锌和五水四氯化锡为原料,以四乙基氢氧化铵作为碱源,合成了两种形貌的旨督峁梗⒍云涑煞帧⑿蚊和结构进行了表征。另外通过改变加入碱的量、反应时间以及不同的表面活性剂对溶剂热法合成的纳せ斫辛讼低车难芯俊K婧螅颐嵌云涔庋性质和气敏性质进行了研究。我们的气敏实验结果表明,具有多级结构的肪哂斜攘⒎娇閆样品、无规则形貌男】帕Q犯高的灵敏度,且有很好的重复性。,合成了具有不同裸露面的不同形貌的澹ü齒和云涑煞趾徒峁菇辛吮碚鳎⒍缘玫降募种不同形貌的样品的光催化性质进行了测试和比较,实验结果表明:削边立方块状的样品具有最高的活性,削角立方块状的样品的活性最低。,以氢氧化钠作为碱源,在水热的条件下得到了⑼ü谋淙芗恋玫搅瞬煌蚊驳腃。,以表征其成分、形貌以及相变温度。最后高温煅烧得到产物。另外,我们还对样品的光催化性质和电池性质进行了初步的测试。作为锂离子电池的负极材料,其可逆容量为具有良好的循环稳定性。,
关键词:锡酸锌,偏锡酸钙,气敏,光催化,电池性质厦门大学硕士学位论文
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第一章绪论§纳米材料的概述所谓纳米浅ざ鹊亩攘康ノ唬坪廖⒚祝纳米就是十亿分之一米,一百万分之一毫米,相当于倍原子大小,比单个细菌的长度还要科学家们在研究物质构成的过程中,发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子,显著地表现出许多新的特性,而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术,就称为纳米技术。纳米技术是近年来正在蓬勃发展的一种高新科学技术,在国民经济的各个领域都显示出了广阔的应用前景。一般把粒子尺寸在一之间谠哟睾秃旯畚锾褰唤缜蚰的材料,称为纳米材料或超微粒材料。纳米材料由于具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应薄康纫鸬钠嬉炝ρА⒋叛А⑷妊А⒐庋Ш突学活性等特异性能,使这类材料在国防、电子、化工、航天航空、医药等领域中得到重要应用。目前,纳米材料的生产和研究主要集中在纳米半导体材料和纳米晶体材料两个方面。§.擅撞牧涎芯康姆⒄早在十九世纪六十年代,随着胶体化学的建立,科学家就开始对直径处于纳米尺寸范围内的粒子系统进行了研究。但是直到二十世纪六十年代科学家们才开始真正意义上有效地研究纳米粒子。年,著名的诺贝尔奖获得者,美国物理学家理查德·费曼在加利福尼亚举行的物理年会上发表演讲,曾预言:“如果有一天人们可以按照自己的意愿排列原子和分子的话,那么世界将产生许多意想不到的奇迹。年,甐等人用气体冷凝法制备了金属纳米粒子,并用电镜和衍射方法研究了它的形貌和晶体结构。年代末,德雷克斯勒成立了纳米科学技术芯孔椤年瓽等人状味阅擅撞牧系慕构和性质做了综合报道。年略诿拦投哪φ倏5牡谝唤旃誓擅卓学技术趸嵋椋约胺直鹩小。
年潞月正式出版的《纳米技术》与《纳米生物学》两种专业性国际干铮曛咀拍擅卓蒲Ъ际醯恼降纱讼破鹆耸澜绶段а芯磕擅撞牧系高潮。杰出的科学家钱学森在年指出:“纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科学技术发展的重点,会是一次技术革命,从而将引起世纪又一次产业革命。’’年轮泄蒲г河泄匮Р吭诤戏收倏A耸捉烊ü擅坠烫宀牧研讨会,制定了我国发展纳米材料的规划,揭开了我国纳米固体研究的新篇章。§.擅撞牧系姆掷纳米材料的分类方法有很多种,可依据组成、结构、性质或应用领域等不同对其进行各种分类,比如,根据组成可以将其分为无机纳米材料、有机和高分子纳米材料、复合纳米材料等等;无机纳米材料还可以进一步细分为金属纳米材料、半导体纳米材料等。目前相对比较方便的一种分类方法是根据材料在三维方向上的尺度将其分为零维、一维和二维纳米材料。零维纳米材料在三维方向上均为纳米尺度,这样的材料一般被称为纳米粒子氲继迥擅琢W佑殖1怀谱髁孔拥:一维纳米材料在两个维度上是纳米尺度,而在另一个方向上是宏观尺度,通常所说的纳米线或量子线⒛擅状和纳米管都可看作是一维