掺杂SnO2 纳米粉体的水热制备及其表面物理化学研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 李月 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2007-06-07 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 宁波 |
| 导师 | 李勇 ; 宋伟杰 |
| 关键词 | SnO2 纳米材料 水热法 热稳定性 表面分析 气敏性能 |
| 学位专业 | 其它专业 |
| 中文摘要 | 二氧化锡（SnO2）纳米结构已经在气敏传感器应用中展示了巨大的应用潜力。 探索SnO2 纳米结构的可控制备方法，阐明元素掺杂对其表面物理化学特性、灵敏度、选择性和热稳定性等的影响规律，将有助于获得更高性能的气敏传感材料。 本论文采用非模板水热法可控制备了纯相和掺杂SnO2 纳米结构，综合运用多种 现代分析方法研究了其微观结构、表面特性和热稳定性，采用传统烧结型传感器结构研究了其气敏性能。论文主要研究成果如下： 1．采用SnCl2 和NaOH 为主要原料通过水热法改变不同溶剂在温和条件下实现 了纳米片状和空心微球状SnO2 纳米结构的可控制备。对反应中间体的研究表明：当用水为溶剂时，前驱体沉淀为SnO 单晶片状结构，后继水热处理SnO 被氧化成纳米片状SnO2；当用乙醇为溶剂时，前驱体沉淀为SnO2 实心微球，后继水热处理SnO2晶粒长大同时实心微球变为空心结构。两种SnO2 纳米结构表现出不同的价带结构和气敏特性。 2．利用低温水热法成功制备了Pd、Sb 及二者共掺杂的SnO2 纳米粉体。掺杂元 素的加入对水热反应生成的粉体粒径没有明显影响。对Pd、Sb 及二者共掺杂SnO2纳米粉体的热稳定性研究表明：500 ℃以下热处理Pd 和Sb 的掺杂能够在一定程度上抑制SnO2 晶粒长大，700 ℃以上时Pd 的掺杂反而促进了SnO2 晶粒长大；而Sb 的掺杂能够有效地抑制SnO2 晶粒长大；Pd-Sb 二者共掺杂，可以更加有效地提高粉体在高温下的稳定性。 3．对Pd、Sb 及二者共掺杂SnO2 纳米粉体的表面化学分析和气敏性能测试结果 表明：在单独掺杂Pd 及Pd-Sb 共掺杂SnO2 体系中，Pd 存在Pd0、Pd2＋和Pd4＋三种化学状态；其中Pd4+为主要存在形式，在Pd-Sb 共掺体系中，Pd4+和Pd2+所占比例明显高于Pd 掺杂体系，Sb 主要以+5 价存在；Pd 掺杂可以明显提高该粉体对丁烷的灵敏度，其中Pd4+的含量是提高灵敏度的关键；Sb 的掺杂大大降低了SnO2 的静态输出电阻和提高其在高温下的稳定性。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-01-12 |
| 源URL | [http://ir.nimte.ac.cn/handle/174433/259]  |
| 专题 | 宁波材料技术与工程研究所_硕/博士论文成果 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李月. 掺杂SnO2 纳米粉体的水热制备及其表面物理化学研究[D]. 宁波. 中国科学院研究生院. 2007. |
入库方式： OAI收割
来源：宁波材料技术与工程研究所
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