一種制備尺寸可控的納米二氧化錫的方法
【專利摘要】一種制備尺寸可控的納米二氧化錫的方法，稱取五水四氯化錫溶于乙醇中，制備出摩爾濃度為0.50～2.00mol/L的四氯化錫乙醇溶液；加入乙醇和蒸餾水進(jìn)行稀釋，將四氯化錫的摩爾濃度調(diào)整為0.025-0.125mol/L，并且使溶液中乙醇和水的體積比為1:1，氨水調(diào)節(jié)pH值至10-12，產(chǎn)生白色沉淀生成懸浮液，即為前驅(qū)懸浮液；將前驅(qū)懸浮液移入以聚四氟乙烯為內(nèi)襯的110℃-190℃溫度下反應(yīng)12-36小時(shí)后，冷卻至室溫，離心分離產(chǎn)物，將產(chǎn)物洗滌、干燥后即得到納米二氧化錫。本發(fā)明制備方法綠色安全環(huán)保；原料成本低廉、易獲得，制備工藝簡(jiǎn)單、周期短、易操作，易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化大批量生產(chǎn)。制備出的納米二氧化錫為金紅石型二氧化錫，結(jié)晶度高，顆粒均勻，粒徑小、且粒徑可控在2～7nm范圍內(nèi)；氣敏性好、可用于高靈敏氣敏元件的制作，具有良好的應(yīng)用前景。
【專利說(shuō)明】一種制備尺寸可控的納米二氧化錫的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及納米材料的制備方法，具體說(shuō)是一種制備尺寸可控的納米二氧化錫的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]二氧化錫(SnO2)是一種原材料豐富、價(jià)格低廉、無(wú)毒、寬禁帶(Eg=3.60eV)的n_型金屬氧化物半導(dǎo)體。由于在眾多領(lǐng)域有著潛在應(yīng)用前景，如光學(xué)波導(dǎo)、太陽(yáng)能電池、晶體管和氣敏傳感器等方面，二氧化錫正吸引科學(xué)工作者的廣泛注意，其中最重要的用途之一就是制作氣體傳感器的氣敏元件。
[0003]目前，已有多種合成路線來(lái)制備納米二氧化錫，然而，許多合成方法還存在著缺陷和不足。在水熱合成中，為了獲得納米結(jié)構(gòu)，前驅(qū)體的濃度要足夠低，但這又恰恰限制了這些材料的應(yīng)用。因此，獲得好的形貌和高產(chǎn)率、高質(zhì)量的納米二氧化錫材料，仍然是材料科學(xué)領(lǐng)域面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的二氧化錫制備工藝達(dá)不到晶粒度要求，且純度難以保證。近年來(lái)，發(fā)展了多種制備納米二氧化錫的方法，按照原料狀態(tài)可分為固相法、液相法和氣相法。常用的方法有溶膠-凝膠法，微乳液法，超臨界流體干燥法，電弧氣化合成法，化學(xué)沉淀法和水熱法等。目前，二氧化錫相關(guān)的專利較多，但現(xiàn)有方法還存在著工藝復(fù)雜，能耗高，成本高，使用有機(jī)溶劑等問(wèn)題。例如:專利CN102267718A公開(kāi)了一種二氧化錫納米材料的合成方法，該方法以硫酸亞錫為錫源，二水合檸檬酸三鈉為螯合劑，水熱法制備得到單分散的 氧化錫納米材料，由于以硫酸亞錫為錫源，存在著成本較聞，能耗較聞等缺點(diǎn)。專利CN100354208C公開(kāi)了一種二氧化錫納米棒的制備方法，以四氯化錫為錫源，氫氣和空氣的混合氣體為介質(zhì)，在燃燒反應(yīng)器中生成二氧化錫納米棒，該方法能耗高，大量使用氫氣存在泄漏不易發(fā)現(xiàn)，甚至爆炸的安全隱患。專利CN1297484C公開(kāi)了一種一維納米二氧化錫材料的制備方法，以四氯化錫為錫源，氨水為沉淀劑，加草酸形成溶膠，老化成凝膠再干燥燒結(jié)，最終得到目的產(chǎn)物，該方法制 備時(shí)間較長(zhǎng)，過(guò)程復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述不足的問(wèn)題，提出一種設(shè)備要求簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，成本低廉，安全環(huán)保的制備尺寸可控的納米二氧化錫的方法，該方法工藝簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大量生產(chǎn)，所制備的納米二氧化錫的顆粒粒徑為2?7 nm。
[0005]一種制備尺寸可控的納米二氧化錫的方法，其具體制備步驟為:
步驟一、制備四氯化錫(SnCl4)乙醇溶液
稱取五水四氯化錫(SnCl4.5H20)溶于無(wú)水乙醇中，攪拌至完全溶解后，制備出摩爾濃度為0.50?2.00 mol/L的SnCl4乙醇溶液；
步驟二、制備前驅(qū)懸浮液
取步驟一中所制備的SnCl4乙醇溶液，加入乙醇和蒸餾水進(jìn)行稀釋，將SnCl4的摩爾濃度調(diào)整為0.025-0.125mol/L，并且使溶液中乙醇和水的體積比為1:1，攪拌使其充分混合后，加入質(zhì)量濃度為26%的氨水調(diào)節(jié)pH值至10-12，產(chǎn)生白色沉淀生成懸浮液，即為前驅(qū)懸浮液；
步驟三、納米二氧化錫的制備
將前驅(qū)懸浮液移入以聚四氟乙烯為內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，110°c-190°C溫度下反應(yīng)12-36小時(shí)后，冷卻至室溫，離心分離產(chǎn)物；將所得產(chǎn)物分別用蒸餾水和乙醇各洗滌2遍，80°C的溫度下干燥5小時(shí)，即得到納米二氧化錫。
[0006]所述的產(chǎn)物的洗滌方法為，在離心分離產(chǎn)物中加入蒸餾水，攪拌混合充分后，以8000-12000r/min的轉(zhuǎn)速離心10_20min分鐘后,取出上層溶液,剩余沉淀物中再次加入蒸餾水或乙醇，進(jìn)行下次洗滌。
[0007]有益效果
1、本發(fā)明提供的制備尺寸可控的納米二氧化錫的方法是采用水熱制備法，采用水熱制備法，在制備前驅(qū)懸浮液的過(guò)程中，使用的質(zhì)量濃度為26%的氨水調(diào)節(jié)pH值至10-12，易于生成微小顆粒的氫氧化錫沉淀而形成前驅(qū)懸浮液，并且水熱反應(yīng)過(guò)程中銨根離子可促進(jìn)氫氧化錫脫水晶化成納米二氧化錫，同時(shí)起到了阻止產(chǎn)物顆粒的生長(zhǎng)和團(tuán)聚作用。本發(fā)明不使用任何表面活性劑或螯合劑等有機(jī)溶劑，制備方法綠色安全環(huán)保；原料成本低廉、易獲得，制備工藝簡(jiǎn)單、周期短、易操作，易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化大批量生產(chǎn)。
[0008]2、本發(fā)明所制備的納米二氧化錫的顆粒大小，其尺寸可控制，可通過(guò)控制以下兩種參數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)大小:1)通過(guò)調(diào)節(jié)SnCl4乙醇溶液或前驅(qū)懸浮的摩爾濃度=SnCl4乙醇溶液的摩爾濃度為0.50-2.00 mol/L,前驅(qū)懸浮液的摩爾濃度為0.025-0.125mol/L,在兩者的摩爾濃度范圍內(nèi)，其中一種或兩種的摩爾濃度的增加，所制備出的納米二氧化錫的顆粒粒徑尺寸增加；2)通過(guò)調(diào)節(jié)步驟三種的反應(yīng)溫度或者時(shí)間:反應(yīng)溫度控制在110°C-190°C，反應(yīng)時(shí)間控制在12-36小時(shí)，在兩者的范圍內(nèi)，隨著反應(yīng)溫度的提高或時(shí)間的延長(zhǎng)，所制備出的納米二氧化錫的顆粒粒徑尺寸增加。
[0009]3、本發(fā)明一種制備尺寸可控的納米二氧化錫的方法，制備出的納米二氧化錫為金紅石型二氧化錫，結(jié)晶度高，顆粒均勻、純度高、分散性好，粒徑小、且粒徑可控在2-7 nm范圍內(nèi)，產(chǎn)量大。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，所制備的納米二氧化錫，氣敏性能好，靈敏度高，可用于高靈敏氣敏元件的制作，特別是在低溫條件下高效穩(wěn)定檢測(cè)還原性氣體方面具有良好的應(yīng)用前
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為實(shí)施例1中所制備的納米二氧化錫的XRD譜圖；
圖2為實(shí)施例1中所制備的納米二氧化錫的--Μ照片；
圖3為實(shí)施例1中所制備的納米二氧化錫對(duì)于20-IOOOppm乙醇蒸汽氣敏性能的響應(yīng)-恢復(fù)時(shí)間曲線；
圖4為實(shí)施例2中所制備的納米二氧化錫對(duì)于20-IOOOppm甲醇蒸汽氣敏性能的響應(yīng)-恢復(fù)時(shí)間曲線。
[0011]圖5為實(shí)施例3中所制備的納米二氧化錫的TEM照片。
【具體實(shí)施方式】[0012]一種制備尺寸可控的納米二氧化錫的方法，其具體制備步驟為:
步驟一、制備SnCl4乙醇溶液
稱取SnCl4.5H20溶于無(wú)水乙醇中，攪拌至完全溶解后，制備出濃度為0.50?2.00mol/L的SnCl4乙醇溶液；
步驟二、制備前驅(qū)懸浮液
取步驟一中所制備的SnCl4乙醇溶液，加入乙醇和蒸餾水進(jìn)行稀釋，將SnCl4的摩爾濃度調(diào)整為0.025-0.125mol/L，并且使溶液中乙醇和水的體積比為1:1，在攪拌條件下加入質(zhì)量濃度為26%的氨水調(diào)節(jié)pH值至10-12，產(chǎn)生白色沉淀生成懸浮液，即為前驅(qū)懸浮液；步驟三、納米二氧化錫的制備
將前驅(qū)懸浮液移入以聚四氟乙烯為內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，110°C?190°C溫度下反應(yīng)12?36小時(shí)后，冷卻至室溫，離心分離產(chǎn)物；將所得產(chǎn)物分別用蒸餾水和乙醇各洗滌2遍，80°C的溫度下干燥5小時(shí)，即得到納米二氧化錫。
[0013]所述的產(chǎn)物的洗滌方法為，在離心分離產(chǎn)物中加入蒸餾水，攪拌混合充分后，以8000-12000r/min的轉(zhuǎn)速離心10_20min分鐘后,取出上層溶液,剩余沉淀物中再次加入蒸餾水或乙醇，進(jìn)行下次洗滌。
[0014]實(shí)施例1
一種制備尺寸可控的納米二氧化錫的方法，其具體制備步驟為:
步驟一、制備SnCl4乙醇溶液
稱取SnCl4.5H20溶于無(wú)水 乙醇中，攪拌至完全溶解后，制備出濃度為1.00 mol/L的SnCl4乙醇溶液；
步驟二、制備前驅(qū)懸浮液
取步驟一中所制備的SnCl4乙醇溶液，加入乙醇和蒸餾水進(jìn)行稀釋，將四氯化錫的摩爾濃度調(diào)整為0.05mol/L,并且使溶液中乙醇和水的體積比為1: 1，攪拌使其充分混合后，力口入質(zhì)量濃度為26%的氨水調(diào)節(jié)pH值至11，產(chǎn)生白色沉淀生成懸浮液，即為前驅(qū)懸浮液；步驟三、納米二氧化錫的制備
將前驅(qū)懸浮液移入以聚四氟乙烯為內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，150°C溫度下反應(yīng)24小時(shí)后，冷卻至室溫，離心分離產(chǎn)物；將所得產(chǎn)物分別用蒸餾水和乙醇各洗滌2遍，80°C的溫度下干燥5小時(shí)，即得到納米二氧化錫；所述的產(chǎn)物的洗滌方法為，在離心分離產(chǎn)物中加入蒸懼水，攪拌混合充分后，以10000r/min的轉(zhuǎn)速離心20min分鐘后,取出上層溶液,剩余沉淀物中再次加入蒸餾水或乙醇，進(jìn)行下次洗滌。
[0015]將所得納米二氧化錫經(jīng)X-射線粉末衍射(XRD)檢測(cè)，結(jié)果如圖1所示，表明為其為金紅石結(jié)構(gòu)，采用謝樂(lè)公式計(jì)算平均粒徑為3.2 nm。將所得納米二氧化錫經(jīng)透射電子顯微鏡(TEM)觀察，結(jié)果如圖2所示，產(chǎn)物顆粒細(xì)小、顆粒均勻，粒徑為3.5±0.5 nm，與謝樂(lè)公式計(jì)算的結(jié)果吻合。
[0016]氣敏性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn):將所得納米二氧化錫在乙醇中分散制備漿料，均勻涂在氣敏元件陶瓷管表面，干燥后， 將陶瓷管的4個(gè)電極絲焊接到底座上，然后將加熱絲從陶瓷管中穿過(guò)并將其兩端焊接到底座上，然后焊接好的元件置于專用老化臺(tái)上，通5V直流電壓老化7天，獲得氣敏元件。利用WS-30A型氣敏元件測(cè)試系統(tǒng)，在300°C的工作溫度下測(cè)試乙醇蒸汽氣敏性能。圖3為所制備的納米二氧化錫對(duì)于20?IOOOppm乙醇蒸汽氣敏性能的響應(yīng)-恢復(fù)時(shí)間曲線，從圖3中可以看所制備的納米二氧化錫對(duì)乙醇蒸汽的檢測(cè)具有靈敏度高、響應(yīng)-恢復(fù)時(shí)間短等優(yōu)越的特性。
[0017]實(shí)施例2
一種制備尺寸可控的納米二氧化錫的方法，其具體制備步驟為:
步驟一、制備SnCl4乙醇溶液
稱取SnCl4.5Η20溶于無(wú)水乙醇中，攪拌至完全溶解后，制備出濃度為1.00 mol/L的四氯化錫SnCl4乙醇溶液；
步驟二、制備前驅(qū)懸浮液
取步驟一中所制備的SnCl4乙醇溶液，加入乙醇和蒸餾水進(jìn)行稀釋，將四氯化錫的摩爾濃度調(diào)整為0.05mol/L,并且使溶液中乙醇和水的體積比為1: 1，攪拌使其充分混合后，力口入質(zhì)量濃度為26%的氨水調(diào)節(jié)pH值至10，產(chǎn)生白色沉淀生成懸浮液，即為前驅(qū)懸浮液；步驟三、納米二氧化錫的制備
將前驅(qū)懸浮液移入以聚四氟乙烯為內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，190°C溫度下反應(yīng)24小時(shí)后，冷卻至室溫，離心分離產(chǎn)物；將所得產(chǎn)物分別·用蒸餾水和乙醇各洗滌2遍，80°C的溫度下干燥5小時(shí)，即得到納米二氧化錫。
[0018]所述的產(chǎn)物的洗滌方法為，在離心分離產(chǎn)物中加入蒸餾水，攪拌混合充分后，以10000r/min的轉(zhuǎn)速離心15min分鐘后,取出上層溶液,剩余沉淀物中再次加入蒸懼水或乙醇，進(jìn)行下次洗滌。
[0019]將所得納米二氧化錫經(jīng)X-射線粉末衍射(XRD)檢測(cè)，表明為其為金紅石結(jié)構(gòu)；將所得納米二氧化錫經(jīng)透射電子顯微鏡(TEM)觀察，產(chǎn)物顆粒細(xì)小、顆粒均勻，粒徑為6.0±0.5 nm。
[0020]氣敏性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn):取所制備的納米二氧化錫在乙醇中分散制備漿料，均勻涂在氣敏元件陶瓷管表面，干燥后，將陶瓷管的4個(gè)電極絲焊接到底座上，然后將加熱絲從陶瓷管中穿過(guò)并將其兩端焊接到底座上，然后將焊接好的元件置于專用老化臺(tái)上，通5V直流電壓老化7天，獲得氣敏元件。利用WS-30A型氣敏元件測(cè)試系統(tǒng)，在300°C的工作溫度下測(cè)試甲醇蒸汽氣敏性能。圖4為所制備的納米二氧化錫對(duì)于20?IOOOppm甲醇蒸汽氣敏性能的響應(yīng)-恢復(fù)時(shí)間曲線；從圖4可以看出所制備的納米二氧化錫對(duì)甲醇蒸汽的檢測(cè)具有靈敏度高、響應(yīng)-恢復(fù)時(shí)間短等優(yōu)越的特性。
[0021]實(shí)施例3
一種制備尺寸可控的納米二氧化錫的方法，其具體制備步驟為:
步驟一、制備SnCl4乙醇溶液
稱取SnCl4.5H20溶于無(wú)水乙醇中，攪拌至完全溶解后，制備出濃度為1.00 mol/L的SnCl4乙醇溶液；
步驟二、制備前驅(qū)懸浮液
取步驟一中所制備的SnCl4乙醇溶液，加入乙醇和蒸餾水進(jìn)行稀釋，將四氯化錫的摩爾濃度調(diào)整為0.05mol/L,并且使溶液中乙醇和水的體積比為1: 1，攪拌使其充分混合后，力口入質(zhì)量濃度為26%的氨水調(diào)節(jié)pH值至12，產(chǎn)生白色沉淀生成懸浮液，即為前驅(qū)懸浮液；步驟三、納米二氧化錫的制備
將前驅(qū)懸浮液移入以聚四氟乙烯為內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，110°C溫度下反應(yīng)24小時(shí)后，冷卻至室溫，離心分離產(chǎn)物；將所得產(chǎn)物分別用蒸餾水和乙醇各洗滌2遍，80°C的溫度下干燥5小時(shí)，即得到納米二氧化錫。
[0022]所述的產(chǎn)物的洗滌方法為，在離心分離產(chǎn)物中加入蒸餾水，攪拌混合充分后，以12000r/min的轉(zhuǎn)速離心20min分鐘后,取出上層溶液,剩余沉淀物中再次加入蒸懼水或乙醇，進(jìn)行下次洗滌。
[0023]將所得納米二氧化錫經(jīng)X-射線粉末衍射(XRD)檢測(cè)，表明為其為金紅石結(jié)構(gòu)；將所得納米二氧化錫經(jīng)透射電子顯微鏡(TEM)觀察，結(jié)果如圖5所示，產(chǎn)物顆粒細(xì)小、顆粒均勻，粒徑為2±0.5 nm。經(jīng)氣敏性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，表明其氣敏性能好，靈敏度高。
[0024]實(shí)施例4
一種制備尺寸可控的納米二氧化錫的方法，其具體制備步驟為:
步驟一、制備SnCl4乙醇溶液
稱取SnCl4.5H20溶于無(wú)水乙醇中，攪拌至完全溶解后，制備出濃度為0.50 mol/L的SnCl4乙醇溶液；
步驟二、制備前驅(qū)懸浮液
取步驟一中所制備的SnCl4乙醇溶液，加入乙醇和蒸餾水進(jìn)行稀釋，將四氯化錫的摩爾濃度調(diào)整為0.025mol/L，并且使溶液中乙醇和水的體積比為1: 1，攪拌使其充分混合后，力口入質(zhì)量濃度為26%的氨水調(diào)節(jié)pH值至12，產(chǎn)生白色沉淀生成懸浮液，即為前驅(qū)懸浮液；步驟三、納米二氧化錫的制備
將前驅(qū)懸浮液移入以聚四氟乙烯為內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，150°C溫度下反應(yīng)24小時(shí)后，冷卻至室溫，離心分離產(chǎn)物；將所得產(chǎn)物分別用蒸餾水和乙醇各洗滌2遍，80°C的溫度下干燥5小時(shí)，即得到納米二氧化錫。
[0025]所述的產(chǎn)物的洗滌方法為，在離心分離產(chǎn)物中加入蒸餾水，攪拌混合充分后，以10000r/min的轉(zhuǎn)速離心15min分鐘后,取出上層溶液,剩余沉淀物中再次加入蒸懼水或乙醇，進(jìn)行下次洗滌。
[0026]將所得納米二氧化錫經(jīng)X-射線粉末衍射(XRD)檢測(cè)，表明為其為金紅石結(jié)構(gòu)；將所得納米二氧化錫經(jīng)透射電子顯微鏡(TEM)觀察，產(chǎn)物顆粒細(xì)小、顆粒均勻，粒徑為2.6±0.5 nm。經(jīng)氣敏性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，表明其氣敏性能好，靈敏度高。
[0027]實(shí)施例5
一種制備尺寸可控的納米二氧化錫的方法，其具體制備步驟為:
步驟一、制備SnCl4乙醇溶液
稱取SnCl4.5H20溶于無(wú)水乙醇中，攪拌至完全溶解后，制備出濃度為2.00 mol/L的SnCl4乙醇溶液；
步驟二、制備前驅(qū)懸浮液
取步驟一中所制備的SnCl4乙醇溶液，加入乙醇和蒸餾水進(jìn)行稀釋，將四氯化錫的摩爾濃度調(diào)整為0.125mol/L，并且使溶液中乙醇和水的體積比為1: 1，攪拌使其充分混合后，力口入質(zhì)量濃度為26%的氨水調(diào)節(jié)pH值至12，產(chǎn)生白色沉淀生成懸浮液，即為前驅(qū)懸浮液；步驟三、納米二氧化錫的制備
將前驅(qū)懸浮液移入以聚四氟乙烯為內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，150°C溫度下反應(yīng)24小時(shí)后，冷卻至室溫，離心分離產(chǎn)物；將所得產(chǎn)物分別用蒸餾水和乙醇各洗滌2遍，80°C的溫度下干燥5小時(shí)，即得到納米二氧化錫。
[0028]所述的產(chǎn)物的洗滌方法為，在離心分離產(chǎn)物中加入蒸餾水，攪拌混合充分后，以8000r/min的轉(zhuǎn)速離心15min分鐘后,取出上層溶液,剩余沉淀物中再次加入蒸懼水或乙醇，進(jìn)行下次洗滌。
[0029]將所得納米二氧化錫經(jīng)X-射線粉末衍射(XRD)檢測(cè)，表明為其為金紅石結(jié)構(gòu)；將所得納米二氧化錫經(jīng)透射電子顯微鏡(TEM)觀察，產(chǎn)物顆粒細(xì)小、顆粒均勻，粒徑為4.9±0.5 nm。經(jīng)氣敏性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，表明其氣敏性能好，靈敏度高。
[0030]實(shí)施例6
一種制備尺寸可控的納米二氧化錫的方法，其具體制備步驟為:
步驟一、制備SnCl4乙醇溶液
稱取SnCl4.5H20溶于無(wú)水乙醇中，攪拌至完全溶解后，制備出濃度為1.00 mol/L的SnCl4乙醇溶液；
步驟二、制備前驅(qū)懸浮液
取步驟一中所制備的SnCl4乙醇溶液，加入乙醇和蒸餾水進(jìn)行稀釋，將四氯化錫的摩爾濃度調(diào)整為0.05mol/L,并且使溶液中乙醇和水的體積比為1: 1，攪拌使其充分混合后，力口入質(zhì)量濃度為26%的氨水調(diào)節(jié)pH值至11，產(chǎn)生白色沉淀生成懸浮液，即為前驅(qū)懸浮液；步驟三、納米二氧化錫的制備
將前驅(qū)懸浮液移入以聚四氟乙烯為內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，150°C溫度下反應(yīng)36小時(shí)后，冷卻至室溫，離心分離 產(chǎn)物；將所得產(chǎn)物分別用蒸餾水和乙醇各洗滌2遍，80°C的溫度下干燥5小時(shí)，即得到納米二氧化錫。
[0031]所述的產(chǎn)物的洗滌方法為，在離心分離產(chǎn)物中加入蒸餾水，攪拌混合充分后，以8000r/min的轉(zhuǎn)速離心16min分鐘后,取出上層溶液,剩余沉淀物中再次加入蒸懼水或乙醇，進(jìn)行下次洗滌。
[0032]將所得納米二氧化錫經(jīng)X-射線粉末衍射(XRD)檢測(cè)，表明為其為金紅石結(jié)構(gòu)；將所得納米二氧化錫經(jīng)透射電子顯微鏡(TEM)觀察，產(chǎn)物顆粒細(xì)小、顆粒均勻，粒徑為
6.3±0.5 nm。經(jīng)氣敏性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，表明其氣敏性能好，靈敏度高。
[0033]實(shí)施例7
一種制備尺寸可控的納米二氧化錫的方法，其具體制備步驟為:
步驟一、制備SnCl4乙醇溶液
稱取SnCl4.5H20溶于無(wú)水乙醇中，攪拌至完全溶解后，制備出濃度為1.50mol/L的SnCl4乙醇溶液；
步驟二、制備前驅(qū)懸浮液
取步驟一中所制備的SnCl4乙醇溶液，加入乙醇和蒸餾水進(jìn)行稀釋，將四氯化錫的摩爾濃度調(diào)整為0.lmol/L，并且使溶液中乙醇和水的體積比為1:1，攪拌使其充分混合后，加入質(zhì)量濃度為26%的氨水調(diào)節(jié)pH值至10，產(chǎn)生白色沉淀生成懸浮液，即為前驅(qū)懸浮液；步驟三、納米二氧化錫的制備
將前驅(qū)懸浮液移入以聚四氟乙烯為內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，150°C溫度下反應(yīng)24小時(shí)后，冷卻至室溫，離心分離產(chǎn)物；將所得產(chǎn)物分別用蒸餾水和乙醇各洗滌2遍，80°C的溫度下干燥5小時(shí)，即得到納米二氧化錫。[0034]所述的產(chǎn)物的洗滌方法為，在離心分離產(chǎn)物中加入蒸餾水，攪拌混合充分后，以11000r/min的轉(zhuǎn)速離心20min分鐘后,取出上層溶液,剩余沉淀物中再次加入蒸懼水或乙醇，進(jìn)行下次洗滌。
[0035]將所得納米二氧化錫經(jīng)X-射線粉末衍射(XRD)檢測(cè)，表明為其為金紅石結(jié)構(gòu)；將所得納米二氧化錫經(jīng)透射電子顯微鏡(TEM)觀察，產(chǎn)物顆粒細(xì)小、顆粒均勻，粒徑為
4.2±0.5 nm。經(jīng)氣敏性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，表明其氣敏性能好，靈敏度高。
[0036]實(shí)施例8
一種制備尺寸可控的納米二氧化錫的方法，其具體制備步驟為:
步驟一、制備SnCl4乙醇溶液
稱取SnCl4.5H20溶于無(wú)水乙醇中，攪拌至完全溶解后，制備出濃度為1.00 mol/L的SnCl4乙醇溶液；
步驟二、制備前驅(qū)懸浮液
取步驟一中所制備的SnCl4乙醇溶液，加入乙醇和蒸餾水進(jìn)行稀釋，將四氯化錫的摩爾濃度調(diào)整為0.05mol/L,并且使溶液中乙醇和水的體積比為1: 1，攪拌使其充分混合后，力口入質(zhì)量濃度為26%的氨·水調(diào)節(jié)pH值至10，產(chǎn)生白色沉淀生成懸浮液，即為前驅(qū)懸浮液；步驟三、納米二氧化錫的制備
將前驅(qū)懸浮液移入以聚四氟乙烯為內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，170°C溫度下反應(yīng)24小時(shí)后，冷卻至室溫，離心分離產(chǎn)物；將所得產(chǎn)物分別用蒸餾水和乙醇各洗滌2遍，80°C的溫度下干燥5小時(shí)，即得到納米二氧化錫。
[0037]所述的產(chǎn)物的洗滌方法為，在離心分離產(chǎn)物中加入蒸餾水，攪拌混合充分后，以8000r/min的轉(zhuǎn)速離心20min分鐘后,取出上層溶液,剩余沉淀物中再次加入蒸懼水或乙醇，進(jìn)行下次洗滌。
[0038]將所得納米二氧化錫經(jīng)X-射線粉末衍射(XRD)檢測(cè)，表明為其為金紅石結(jié)構(gòu)；將所得納米二氧化錫經(jīng)透射電子顯微鏡(TEM)觀察，產(chǎn)物顆粒細(xì)小、顆粒均勻，粒徑為5.0±0.5 nm。經(jīng)氣敏性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，表明其氣敏性能好，靈敏度高。
[0039]實(shí)施例9
一種制備尺寸可控的納米二氧化錫的方法，其具體制備步驟為:
步驟一、制備SnCl4乙醇溶液
稱取SnCl4.5H20溶于無(wú)水乙醇中，攪拌至完全溶解后，制備出濃度為1.00 mol/L的SnCl4乙醇溶液；
步驟二、制備前驅(qū)懸浮液
取步驟一中所制備的SnCl4乙醇溶液，加入乙醇和蒸餾水進(jìn)行稀釋，將四氯化錫的摩爾濃度調(diào)整為0.05mol/L,并且使溶液中乙醇和水的體積比為1: 1，攪拌使其充分混合后，力口入質(zhì)量濃度為26%的氨水調(diào)節(jié)pH值至11，產(chǎn)生白色沉淀生成懸浮液，即為前驅(qū)懸浮液；步驟三、納米二氧化錫的制備
將前驅(qū)懸浮液移入以聚四氟乙烯為內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，130°C溫度下反應(yīng)24小時(shí)后，冷卻至室溫，離心分離產(chǎn)物；將所得產(chǎn)物分別用蒸餾水和乙醇各洗滌2遍，80°C的溫度下干燥5小時(shí)，即得到納米二氧化錫。
[0040]所述的產(chǎn)物的洗滌方法為，在離心分離產(chǎn)物中加入蒸餾水，攪拌混合充分后，以lOOOOr/min的轉(zhuǎn)速離心20min分鐘后,取出上層溶液,剩余沉淀物中再次加入蒸懼水或乙醇，進(jìn)行下次洗滌。
[0041] 將所得納米二氧化錫經(jīng)X-射線粉末衍射(XRD)檢測(cè)，表明為其為金紅石結(jié)構(gòu)；將所得納米二氧化錫經(jīng)透射電子顯微鏡(TEM)觀察，產(chǎn)物顆粒細(xì)小、顆粒均勻，粒徑為2.8±0.5 nm。經(jīng)氣敏性能 檢測(cè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，表明其氣敏性能好，靈敏度高。
【權(quán)利要求】
1.一種制備尺寸可控的納米二氧化錫的方法，其特征在于:其具體制備步驟為: 步驟一、制備四氯化錫乙醇溶液: 稱取五水四氯化錫溶于乙醇中，攪拌至完全溶解后，制備出摩爾濃度為0.50-2.00mol/L的四氯化錫乙醇溶液； 步驟二、制備前驅(qū)懸浮液: 取步驟一中所制備的四氯化錫乙醇溶液，加入乙醇和蒸餾水進(jìn)行稀釋，將四氯化錫的摩爾濃度調(diào)整為0.025-0.125mol/L，并且使溶液中乙醇和水的體積比為1:1，在攪拌條件下加入質(zhì)量濃度為26%的氨水調(diào)節(jié)pH值至10-12，產(chǎn)生白色沉淀生成懸浮液，即為前驅(qū)懸浮液； 步驟三、納米二氧化錫的制備: 將前驅(qū)懸浮液移入以聚四氟乙烯為內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，110°c -190°c溫度下反應(yīng)12-36小時(shí)后，冷卻至室溫，離心分離產(chǎn)物；將所得產(chǎn)物依次用蒸餾水和乙醇各洗滌2遍，80°C的溫度下干燥5小時(shí)，即得到納米二氧化錫。
2.如權(quán)利要求1所述的一種制備尺寸可控的納米二氧化錫的方法，其特征在于:步驟三所述的產(chǎn)物的洗滌方法為，在離心分離產(chǎn)物中加入蒸餾水或乙醇，攪拌混合充分后，以8000-12000r/min的轉(zhuǎn)速離心10_20min分鐘后,取出上層溶液,剩余沉淀物中再次加入蒸餾水或乙醇，進(jìn)行下次洗滌。
3.如權(quán)利要求1所述的一種制備尺寸可控的納米二氧化錫的方法，其特征在于:所制備的納米二氧化錫的顆粒粒徑 為2-7 nm。
【文檔編號(hào)】C01G19/02GK103435096SQ201310357521
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月16日
【發(fā)明者】孟哈日巴拉, 阿茹娜, 付烏有, 趙婉瑜, 儀桂云, 孫廣, 曹建亮, 張戰(zhàn)營(yíng) 申請(qǐng)人:河南理工大學(xué)