纳米二氧化锡的制备路线设计页PPT课件.ppt

1、纳米二氧化锡的制备路线设计制作人：蔡硕刘益东蒋达峰李小龙二氧化锡 又名氧化锡，式量150.7。白色，四方、六方或正交晶体，密度为6.95克/厘米3，熔点1630，于18001900升华。难溶于水、醇、稀酸和碱液。缓溶于热浓强碱溶液并分解，与强碱共熔可生成锡酸盐。能溶于浓硫酸或浓盐酸。二氧化锡用于制锡盐、催化剂、媒染剂，配制涂料，玻璃、搪瓷工业用作抛光剂。锡在空气中灼烧或将Sn(OH)4加热分解可制得。纳米二氧化锡 纳米材料研究是目前材料科学研究的一个热点，纳米技术被公认为是21世纪最具有前途的科研领域。纳米材料从根本上改变了材料的结构，为克服材料科学研究领域中长期未能解决的问题开辟了新途径。纳

2、米二氧化锡的制取Sn02纳米微粒的制备方法 Sn02纳米薄膜的制备方法一维Sn02纳米材料的制备方法 Sn02纳米微粒的制备方法纳米微粒是在三维方向上尺寸都处于纳米尺度范围的纳米材料。纳米微粒的制备方法很多，大致可归类为气相法、液相法和固相法三大类。对于纳米Sn02来说，常用的制备方法有微乳液法、溶胶凝胶法、低温等离子体化学法、金属醇盐烃化法、硝酸氧化法、液相沉淀法、超临界流体干燥法、电弧气焊合成法等等。Sn02纳米微粒的制备方法溶胶-凝胶法微乳液法 化学沉淀法化学沉淀法 化学沉淀法是将沉淀剂加入到包含一种或多种离子的可溶性盐溶液中，使溶液发生水解反应，形成不溶性的氢氧化物，水合氧化物或盐类从

3、溶液中析出；然后，将溶剂和溶液中原有的阴离子洗去，并经过热分解或脱水处理，就可以得到纳米尺度的粉体材料。如果在含多种阳离子的溶液中加入沉淀剂后所有离子完全沉淀，则称之为共沉淀法一般沉淀过程是不平衡的，如果控制溶液中的沉淀剂浓度使之缓慢地增加，则使溶液中的沉淀处于平衡状态，且沉淀能在整个溶液中均匀地出现，这种方法被称为均相沉淀法。化学沉淀法的优点是工艺比较简单，缺点是纯度较低，粒径较大。早在1969年，就有人利用共沉淀法制备过BaTi03粉料。后来，人们用均相沉淀法实现了多种盐的均匀沉淀，如锆盐颗粒和球AI(OH)3粒子。Sn02纳米薄膜的制备方法 纳米薄膜是一种在一维方向尺寸较小(1100nm

4、)、另二维方向尺寸较大的二维纳米材料。纳米薄膜有纳米微粒膜与膜厚为纳米级的多层膜、纳米晶态薄膜与纳米非晶态薄膜以及纳米复合薄膜之分。纳米复合薄膜是指由特征维度尺寸为纳米数量级的组元镶嵌于不同的基体里所形成的复合薄膜材料。迄今为止，人们利用各种物理化学方法先后制备出了一系列半导体绝缘体、半导体半导体、金属，绝缘体、金属半导体等纳米复合薄膜。纳米薄膜的制备方法也很多，主要有化学气相沉积法、溶胶凝胶法、溅射法、电沉积法等。无论采用什么方法制备纳米薄膜，都有一个共同特点，那就是必须首先选择一定的薄膜基板(或基片)为衬底。人们通常选用的衬底材料有铝片、铜片、硅片、玻璃、单晶KBr等。Sn02纳米薄膜的制

5、备方法等离子体化学气相沉积法 溶胶凝胶法溅射镀膜法 等离子体化学气相沉积法 等离子体化学气相沉积法(PCVD)是一种借助等离子体使含有薄膜组成原子的气态物质发生化学反应，而在基板上沉积薄膜的方法。特别适合于半导体薄膜和化合物薄膜的合成，被视为第二代薄膜技术。PCVD通常是在真空反应器中进行的，通过射频辉光放电装置发生等离子体，由于等离子体有足够的能量在碰撞过程中使反应气体分子激发、分解和电离，大大提高了物质的反应活性，能在较低的温度下获得纳米级的晶粒，且晶粒尺寸易于控制。一般射频频率为 13586MHz，电极间距为25cm。文献【21】以高纯的液态SnCl4和高纯氧气为反应 物，分别以硅片、玻

6、璃和单晶KBr为衬底，用PCVD法制备了Sn02薄膜。在X-射线衍射和TEM分析的基础上，制成气敏元件，进行了材料的气敏特性实验，研究表明，用PCVD法制备的Sn02纳米薄膜，Sn02颗粒越小，传感器的气敏性能越好，且器件的工作温度仅为220。一维Sn02纳米材料的制备方法电沉积法 熟分解法 金属氧化法热液法纳米颗粒固相转化法化学气相沉积(CVO)法化学气相沉积 化学气相淀积是近一、二十年发展起来的制备无机材料的新技术。化学气相淀积法已经广泛用于提纯物质、研制新晶体、淀积各种单晶、多晶或玻璃态无机 薄膜材料。这些材料可以是氧化物、硫化物、氮化物、碳化物，也可以是III-V、II、-VI族中的二

7、元或多元的元素间化合物，而且它们的物理功能可以通过 气相掺杂的淀积过程精确控制。目前，化学气相淀积已成为无机合成化学的一个新领域。化学气相淀积是利用气态物质在固体表面进行化学反应，生成固态淀积物的过程。化学气相沉积(CVD)是半导体工业中应用最为广泛的用来沉积多种材料的技术，包括大范围的绝缘材料，大多数金属材料和金属合金材料。从理论上来说，它是很简单的：两种或两种以上的气态原材料导入到一个反应室内，然后他们相互之间发生化学反应，形成一种新的材料，沉积到晶片表面上。具体操作 SnO粉末放入水平石英管，加热到1223 K，实验过程中通入300 mlmin的高温Ar气。在这个过程中发生如下反应：SnO 高温 Sn+SnO2，SnO2随着气流沉积在下游的Si基底上，为了形成Si基底周围紊乱的气流环境，在基底与SnO源之 间放入一个直径约3 mm高度约30mm的陶瓷圆柱，反应30分钟后自然冷却到室温Si基底上得到灰色产物，分析得V形Sn02。谢谢