二氧化锡的制备及研究样本
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S n O 2纳米微晶的溶胶—水热法合成2007级化学系应用化学专业 颜廷国 刘 峰一、 前言二氧化锡(2SnO )纳米晶粉是一种半导体氧化物,具有很大的比表面积和表面吸附特性,因而被广泛应用于各种有害、有毒及可燃易爆气体报警的气敏材料和湿敏材料。
目前,制备超细二氧化锡(2SnO )微粉的方法很多,包括溶胶—凝胶法、化学沉降法、激光分解法和水热合成法等,其中用水热法制备二氧化锡微晶有许多优点,如:a) 由于反应是在相对较高的温度和压力下进行,因此有可能实现在常规条件下不能进行的反应。
b) 产物直接为晶态,使得晶粉粒度分布窄,晶体较完整;无须经过焙烧晶化过程,因此团聚较少,粒度均匀,形态比较规则。
c) 改变反应条件(温度、酸碱度、原料配比、矿化剂等)可能得到具有不同晶体结构、组成、形貌和颗粒尺寸的产物。
本文初步探讨了反应温度、介质酸度和反应物浓度对纳米二氧化锡的形成、形貌和粒状尺寸的影响。
二、 实验部分1) 水热法制备纳米晶粉2SnO 的反应机理:首先是4SnCl 水解:HCl OH Sn O H SnCl S 4)(4)(424+⇔+形成无定形的4)(OH Sn 沉淀,接着发生4)(OH Sn 的脱水缩合和晶化作用:O nH SnO OH nSn 2242n )(+−−−−→−在一定温度下形成2SnO 纳米微晶。
2) 试剂:实验中所用的四氯化锡、醋酸铵、乙醇(95%)、冰醋酸、氢氧化钾均为分析纯(AR )试剂。
3)实验仪器:烧杯、容量瓶(50ml )、玻璃棒、酸度计(pHS-3C 型)、聚四氟乙稀衬里不锈钢压力釜、台式烘箱、离心机(附带离心管)、表面皿、电子天平、研钵、真空泵、抽滤装臵、PH 试纸。
4)实验试剂的准备:反应液的配制:分别配制浓度分别为0.5mol/L 、1.0mol/L 、2.0mol/L 的4SnCl 溶液。
缓冲液的配制:取77.08克醋酸铵固体与59ml 冰醋酸充分混合配制成PH 约为4.5的缓冲液。
本科毕业设计(论文)学院(部)材料与化学化工学部题目锑掺杂纳米二氧化锡的制备与表征年级2014级专业材料化学班级材料化学班学号1409404007姓名陆柏松指导老师王作山职称副教授论文提交日期2018年5月20日锑掺杂纳米二氧化锡的制备与表征目录中文摘要 (1)Abstract (2)第一章前言 (3)1.1纳米材料 (3)1.1.1纳米材料定义 (3)1.1.2纳米材料的研究意义及研究进展 (3)1.1.3纳米材料的应用 (4)1.1.4纳米材料的制备 (5)1.2纳米SnO2 (6)1.2.1纳米SnO2 (6)1.2.2锑掺杂纳米SnO2 (6)1.2.3锑掺杂纳米SnO2的电性能 (7)1.2.4锑掺杂纳米SnO2的制备方法 (8)1.3纳米粉体的表征手段 (12)1.3.1透射电子显微分析 (12)1.3.2能量弥散X射线谱 (12)1.3.3X射线衍射 (12)1.4本课题研究目的和方案 (13)1.4.1研究目的 (13)1.4.2研究方案 (13)第二章实验部分 (14)2.1实验药品与仪器 (14)2.2实验步骤 (14)2.3实验结果表征 (15)第三章实验结果与讨论 (16)3.1纯纳米SnO2与锑掺杂纳米SnO2对比表征与分析. 163.2不同锑掺杂浓度得到的实验结果的表征与分析 . 173.3不同煅烧温度得到的实验结果的表征与分析 (18)3.4不同浓度表面活性剂得到的实验结果的表征 (21)3.5锑掺杂纳米SnO2电性能测试分析 (22)第四章全文总结 (25)参考文献 (26)致谢 (28)锑掺杂纳米二氧化锡的制备与表征中文摘要锑掺杂纳米二氧化锡在吸波以及抗静电方面得到广泛应用,为了得到形貌、性能俱佳的ATO 纳米粉体,本文以均相沉淀法为主要制备方法,用五水氯化锡、三氯化锑为原料,柠檬酸为表面活性剂,尿素为沉淀剂,在蒸馏水中制备锑掺杂纳米SnO2粉体,探讨了在不同Sb掺杂浓度、表面活性剂浓度和煅烧温度对产物组成的影响。
二氧化锡纳米材料的制备与扩展二氧化锡纳米材料是一种具有广泛应用前景的过渡金属氧化物,因其独特的物理化学性质而受到广泛。
本文将详细介绍二氧化锡纳米材料的制备方法以及扩展方法,旨在为相关领域的研究提供参考。
在制备二氧化锡纳米材料方面,本文介绍了一种简单易行的溶液法。
将锡粉溶解在适量的盐酸盐酸中,得到锡的乙二醇溶液。
然后,将一定量的硝酸加入到上述溶液中,并在一定温度下剧烈搅拌,使锡离子与硝酸根离子反应生成二氧化锡纳米粒子。
通过离心分离和洗涤干燥得到纯度较高的二氧化锡纳米材料。
该方法具有操作简便、成本低廉等优点。
在扩展方法方面,本文着重介绍了两种方法。
通过添加不同种类的纳米粒子,可以有效地改善二氧化锡纳米材料的性能。
例如,将二氧化硅纳米粒子添加到二氧化锡纳米材料中,可以显著提高其光学性能,使其在光催化领域具有更广泛的应用。
改变制备条件也是一种有效的扩展方式。
例如,通过调控制备过程中的温度、pH值等参数,可以调节二氧化锡纳米材料的形貌和尺寸,从而获得具有优异性能的二氧化锡纳米材料。
尽管二氧化锡纳米材料具有许多优点,但仍存在一些不足之处。
例如,其制备过程有时可能涉及较为复杂的化学反应,导致成本较高。
关于二氧化锡纳米材料的应用领域仍需进一步拓展。
未来研究方向可以包括优化制备工艺、发掘新的应用领域以及探究其潜在的物理化学性质等。
二氧化锡纳米材料作为一种具有广泛应用前景的过渡金属氧化物,其制备与扩展方法具有重要的研究价值。
通过不断地优化制备工艺、发掘新的应用领域以及探究其潜在的物理化学性质,有望为相关领域的发展做出重要贡献。
纳米二氧化铈是一种具有重要应用价值的无机纳米材料,因其独特的物理化学性质而受到广泛。
本文将概述纳米二氧化铈的制备方法及其优缺点,并探讨其在不同领域的应用研究进展,同时展望未来的发展方向。
纳米二氧化铈的制备方法主要包括化学沉淀法、还原法、气相法等。
化学沉淀法是一种常用的制备纳米二氧化铈的方法。
该方法通过控制反应条件,如溶液的pH值、温度和反应时间等,合成不同形貌和尺寸的纳米二氧化铈粒子。
二氧化锡的功函-概述说明以及解释1.引言1.1 概述二氧化锡是一种重要的金属氧化物,具有多种优异的性质和广泛的应用领域。
它是由锡与氧元素结合而成,化学式为SnO2。
二氧化锡具有高度晶体结构、高度透明性、优异的导电性和光学性能等特点,使其在传感器、光伏材料、催化剂、电子器件等领域具有重要应用。
本篇文章将详细介绍二氧化锡的性质、应用及制备方法,旨在为读者深入了解这一物质提供全面的信息和参考。
1.2 文章结构文章结构部分应该为:文章结构部分旨在介绍本文的布局和组织方式,以便读者更好地理解文章内容。
本文共分为引言、正文和结论三部分。
第一部分是引言部分,包括概述、文章结构和目的。
在概述部分,将简要介绍二氧化锡的基本信息和重要性;在文章结构部分,将介绍本文的框架和组织方式;在目的部分,将阐明写作该文的目的和意义。
第二部分是正文部分,包括二氧化锡的性质、应用和制备方法。
将详细介绍二氧化锡的物理化学性质,广泛应用领域和各种制备方法,以便读者深入了解二氧化锡的相关知识。
第三部分是结论部分,含总结、展望和结束语。
总结部分将对本文进行回顾和总结;展望部分将展望二氧化锡未来的发展方向和应用前景;结束语将为本文画上完美的句点,表达作者的思考和感悟。
通过以上结构,本文将全面且系统地探讨二氧化锡的相关内容,希望读者可以从中获得有益的启示和知识。
1.3 目的:本文的主要目的是介绍二氧化锡的功用及其在各个领域的应用。
通过对二氧化锡的性质、制备方法以及具体应用的论述,希望读者能够更深入地了解并认识二氧化锡在化工、材料科学、能源等领域的重要性以及发展前景。
同时也旨在向读者展示二氧化锡在现代社会中的广泛应用价值,促进其在工业生产与科研领域的进一步发展和应用。
通过这篇文章,希望能够激发读者对二氧化锡的兴趣,进一步推动相关领域的研究和发展。
2.正文2.1 二氧化锡的性质:二氧化锡(SnO2)是一种重要的氧化物材料,具有许多独特的性质。
首先,二氧化锡是一种无色的晶体,在纯净形态下呈透明状态,具有高度的光学透明性。
二氧化锡负极材料二氧化锡(SnO2)是一种重要的无机化合物,广泛应用于电子、催化、传感器等领域。
作为锂离子电池负极材料,二氧化锡因其高理论比容量、低成本和环境友好等优点而备受关注。
本文将从二氧化锡的制备方法、性质、应用以及研究进展等方面进行详细介绍。
一、二氧化锡的制备方法二氧化锡的制备方法主要有固相法、液相法和气相法等。
1. 固相法:固相法是通过高温固相反应来制备二氧化锡。
将锡粉与氧化剂(如过氧化氢、高锰酸钾等)混合,经过研磨、干燥、烧结等步骤,得到二氧化锡粉末。
2. 液相法:液相法是通过溶液中的化学反应来制备二氧化锡。
将锡粉或锡盐溶液与氧化剂(如过氧化氢、高锰酸钾等)反应,经过滤、洗涤、干燥等步骤,得到二氧化锡粉末。
3. 气相法:气相法是通过气相反应来制备二氧化锡。
将锡粉或锡盐在氧气气氛下加热,经过氧化反应得到二氧化锡粉末。
二、二氧化锡的性质1. 外观:二氧化锡为白色或淡黄色粉末,具有较为稳定的性质。
2. 溶解性:二氧化锡在水中具有一定的溶解性,可溶于稀酸和碱溶液。
3. 热稳定性:二氧化锡具有较高的热稳定性,熔点约为1500℃。
4. 电化学性能:二氧化锡具有良好的电化学性能,可作为锂离子电池负极材料。
三、二氧化锡的应用1. 锂离子电池负极材料:二氧化锡因其高理论比容量(约为1000mAh/g)、低成本和环境友好等优点,被认为是替代石墨负极材料的有力竞争者。
2. 催化剂:二氧化锡具有催化活性,可用于催化氧化、还原等反应。
3. 传感器:二氧化锡具有良好的敏感性能,可用于制备气体传感器、湿度传感器等。
4. 电子元器件:二氧化锡可用于制备电子元器件,如电容器、电阻器等。
四、二氧化锡的研究进展近年来,研究者们对二氧化锡进行了大量研究,主要集中在提高其电化学性能、稳定性和安全性等方面。
1. 改性研究:通过掺杂、复合等手段对二氧化锡进行改性,以提高其电化学性能和稳定性。
如掺杂金属离子(如钴、镍等)、复合石墨烯等。
二氧化锡气敏元件制备及气敏机理研究中国科学院长春应用化学研究所130022王岚何敬文刘雅言王秀艳丁金英殷文春曾雄辉摘要:介绍了以Sn02为主,填加A1203,MgO,haO,Pd等填料的常温CO气敏元件的制备方法.根据其晶体结构特点对气敏机理进行了探讨.论述了传感器的信息传感机制,即晶界势垒控制和晶粒大小控制机制同时存在.为获得性能良好的气敏元件,需要最佳的制各方法和最好的填料.关键词:二氧化锡气敏特性晶体结构吸附机理/^引言sno'是氧化物半导体敏感材料中应用最多,最广泛的一种,可用于光敏、气敏1和压敏传感器.因此倍受重视.本研究工作采用SnO:为主材料,填加A120:,Mgo,InO,Pd等,制成气敏元件,利用其电阻值的变化,实现对CO气体的检测.SnO:晶体是金红石结构,具有正方晶系对称,其晶胞为体心正交平行六面体,体心和顶角由锡离子占据.由于结构特点和化学配比决定了其性能特点.本工作采用掺入适量的Pd与Pt元素,获得在不需要高温清洗的情况下,达到在常温下检测低浓度CO气体的目地.并且此元件具有较好的选择性和稳定性.已获得在煤气报警上的应用效果.制各工艺常温CO气敏元件是将SnO,和添加剂充分混合研磨后,用去离子水调成糊状,涂敷在预先烧制的Pt丝线圈上,制成微珠式元件.将元件在空气中于750℃烧结2h,再将元件焊接在气敏座上,电老化48h,测试气敏特性.元件的测试是采用元件与取样电阻R(50-d00)串联后,施以6.OV直流电压.通过电阻两端的电压测量便反应出元件电导值的变化.颡9试采用电脑测试.实验结果与讨论通过测试获得元件的气敏性能,在50---1000ppm的CO气氛中其电导值均呈现为等幅振荡波形,不同于加热型元件.在低浓度范围内其电导振荡幅度与CO浓度间为线性关系,以及对图I.在不同CO浓度中气敏元件的灵敏度曲线F.g.1SensitivityCurveofSn02sensorindifferentconcentrationofCOatmosphere105圈2.sn02气敏元件的选择性Fig.2SeiectjvityofSnO,¥crksor由于选作气体传感器材料的SaO:是多晶结构,制备的元件在空气中,气敏元件电阻增加;在有还原性气体CO时,气敏元件的电阻降低而电导会明显增大:说明在Snq表面及晶粒处发生反应,即元件在空气中氧气靠电子亲和力俘获来自半导体材料中的电子,吸附在SnO,表面,相应的在晶粒中出现电子耗尽现象,晶粒表面由于失去电子而带正电荷,氧吸附电子得到O:+ne—O,.n使N型半导体材料表面空间电荷层区域的传导电子减少,使表面电导降低,从而使器件处于高阻状态;而一旦器件接触还原性气体,SnO,表面产生反应将释放出电子回到晶体中,O“|d+C0一C02+ne,表面电导增加,电阻减少,使电子更易流动:如此原来的吸附气体与半导体材料之间的电子周期性交换,就完成了传感器的信息传递2.有人从量子化学计算结果3认为元件的吸附方式CO沿晶胞C’2轴吸附,并且CO与Pd—Sn0,的轨道作用为非键的,即C0-Snoz的吸附为物理吸附,其吸附作用前后掺杂元素的挣电荷及轨道电荷分布看出Pd为富电子,其作用主要是通过5S和5P轨道为气敏的电子输运过程提供或接收载流子,即提供了电子的输运通道,。
二氧化錫之製備以及應用在一氧化碳二氧化錫之製備以及應用在一氧化碳之氣體偵測之氣體偵測Preparation of tin oxide and application in carbon monoxide sensor(NSC95-2221-E007-204)李孟軒 周更生Meng-Syuan Li Kan-Sen Chou清華大學化學工程系Department of Chemical Engineering, National Tsing Hua University摘 要本研究本研究比較溶膠凝膠法及其添加螯合劑抗壞血酸比較溶膠凝膠法及其添加螯合劑抗壞血酸比較溶膠凝膠法及其添加螯合劑抗壞血酸後後合成的二氧化錫粉末,再經過XRD 、BET 、TEM 、SEM…等儀器等儀器分析分析分析,,篩選出適合感測器條件的二氧化錫粉末(約3~5nm ,225m 2/g);將此奈米級二氧化錫粉末將此奈米級二氧化錫粉末輔輔以黏著劑(binder)塗佈在氧化鋁基版上成膜塗佈在氧化鋁基版上成膜,,置入反應腔中(reaction chamber),藉由通入不同濃度一氧化碳藉由通入不同濃度一氧化碳氣體氣體氣體所造成二氧化所造成二氧化所造成二氧化錫薄膜之電阻變化的程度錫薄膜之電阻變化的程度錫薄膜之電阻變化的程度;;一併探討靈敏度及反應時間等特性探討靈敏度及反應時間等特性。
一、前言每當天氣轉寒,一氧化碳中毒事件往往頻傳,由於天寒門窗緊閉使的室內氧氣量不夠,瓦斯無法完全燃燒,釋出一氧化碳在通風差的環境下無法散出,對人體造成無可彌補的傷害。
一般來說一氧化碳無色無味無臭,因此只有藉由偵測裝置加以防範,鑒於市面上一氧化碳感測器品質良莠不齊,感測器價格隨著反應時間、保固期限、可感測一氧化碳濃度範圍、以及適用坪數從數千到數萬元不等皆有,但甚少符合一般家庭使用規格之一氧化碳感測器,本研究期望能藉由實驗方法找出低成本同時具備高效能之製程,製造出適合一般家庭使用的一氧化碳感測器。
二氧化硒的制备
二氧化硒的制备方法有多种,以下列举其中两种方法:
方法一:将硒在空气中燃烧,可以得到二氧化硒。
方法二:通过硒与硝酸或过氧化氢反应氧化,也可以制备二氧化硒。
此外,硒酸也可以被还原为亚硒酸,然后通过亚硒酸与碱反应生成亚硒酸盐,最后加热亚硒酸盐可以得到二氧化硒。
请注意,制备二氧化硒时应严格控制反应条件和操作过程,确保安全和实验效果。
同时,应该遵守实验室安全规定和化学品使用说明,避免对人体和环境造成危害。
二氧化锡的制备方法二氧化锡是一种重要的无机化合物,广泛应用于陶瓷、电子器件、涂料和催化剂等领域。
制备二氧化锡的方法有多种,下面将介绍几种常见的制备方法。
一、直接氧化法直接氧化法是最常见的制备二氧化锡的方法之一。
该方法是将锡粉或锡块与氧气在高温条件下反应生成二氧化锡。
反应的温度通常在500℃以上,反应的时间根据反应温度而定。
这种方法制备出的二氧化锡质量较高,适用于工业规模生产。
二、碱法碱法是一种通过碱性溶液与锡盐反应制备二氧化锡的方法。
常用的碱性溶液有氢氧化钠溶液、氢氧化铵溶液等。
该方法通过溶液中的氢氧根离子与锡盐反应生成氢氧化锡,再经过加热脱水得到二氧化锡。
碱法制备二氧化锡的优点是操作简单、成本低廉,适用于小规模实验室制备。
三、酸法酸法是一种将锡盐与酸反应生成二氧化锡的方法。
常用的酸有硝酸、盐酸等。
该方法通过酸与锡盐反应生成二氧化锡沉淀,再经过洗涤和干燥得到纯净的二氧化锡。
酸法制备二氧化锡的优点是操作简单、反应速度快,适用于小规模实验室制备。
四、水热法水热法是一种在高温高压水环境下制备二氧化锡的方法。
该方法通过将锡盐与水在高温高压条件下反应生成二氧化锡。
水热法制备的二氧化锡颗粒较小且均匀,适用于制备纳米级二氧化锡材料。
五、溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种通过溶胶的形式制备二氧化锡的方法。
该方法是将锡盐溶解在溶剂中形成溶胶,再通过凝胶化和煅烧得到二氧化锡。
溶胶-凝胶法制备的二氧化锡具有较高的纯度和较好的分散性,适用于制备高级陶瓷材料和光学材料。
制备二氧化锡的方法有直接氧化法、碱法、酸法、水热法和溶胶-凝胶法等。
不同的制备方法适用于不同的应用场景,选择合适的制备方法可以获得高质量的二氧化锡材料。
随着科学技术的进步,制备二氧化锡的方法也在不断改进和发展,为二氧化锡的应用提供了更多可能性。
锡生成二氧化锡锡生成二氧化锡是一种常见的化合物反应,它在日常生活中有着广泛的应用。
本文将深入介绍锡生成二氧化锡的过程、其应用领域以及相关的实验指导。
首先,我们来了解一下锡生成二氧化锡的化学反应过程。
二氧化锡的化学式为SnO₂,它由一个锡离子与两个氧离子组成。
在常温常压下,锡与氧气反应,生成二氧化锡的反应可用以下化学方程式表示:2Sn + O₂ → 2SnO₂这个反应是一个氧化反应,锡的氧化态从0增加到了+4。
锡生成二氧化锡的过程可以通过实验来展示。
首先,取一些金属锡粉末放入烧杯中。
然后,用镊子将一块点燃的木炭放进烧杯中,使烧杯内的空气含氧量减少。
接下来,观察烧杯内的火焰,你会发现有一层白色的粉末出现在金属锡的表面。
这就是生成的二氧化锡。
实验过程中,金属锡与氧气反应生成二氧化锡,并在金属表面上析出。
锡生成二氧化锡在许多领域有着重要的应用。
首先,它在陶瓷工业中常用作釉料和著色剂。
二氧化锡能够提高陶瓷制品的硬度、耐磨性和抗腐蚀性。
其次,它也被广泛用于玻璃工业。
二氧化锡可以提高玻璃的折射率、透光性和耐热性。
此外,二氧化锡还用于制造电子元件、涂料、橡胶和塑料等。
为了使读者更好地理解锡生成二氧化锡的实验操作,我们提供一些相关的实验指导。
首先,准备好实验所需的材料,包括金属锡粉末、烧杯、镊子和点燃的木炭。
然后,将金属锡粉末放入烧杯中,用镊子夹住点燃的木炭并将其放入烧杯内。
观察烧杯内的火焰变化,并留意金属锡表面白色粉末的析出。
最后,实验结束后,可将生成的二氧化锡进行收集和分析。
总结而言,锡生成二氧化锡是一种常见的化合物反应,其应用广泛。
通过实验操作和观察,我们可以更好地理解这一现象并应用于相关领域。
希望读者通过本文对锡生成二氧化锡有一个全面而生动的认识,并能够在相关实验中获得更多的指导意义。
锡生成二氧化锡以锡生成二氧化锡为标题,我们将探讨锡和二氧化锡的性质、制备方法以及应用领域。
锡(化学符号:Sn)是一种常见的金属元素,它的化学性质稳定,具有良好的导电性和导热性。
锡可以通过多种方法制备,其中一种常见的方法是通过矿石熔炼提取。
锡矿石主要有锡石和方铅矿,通过冶炼和精炼过程可以得到高纯度的锡。
二氧化锡(化学式:SnO2),也被称为锡石或锡矿,是锡的一种氧化物。
它是一种无色或微黄色的固体,具有高熔点和高硬度。
二氧化锡是一种半导体材料,具有稳定的化学性质和优良的光学性能。
它在自然界中以矿石的形式存在,可以通过矿石的研磨和加热处理得到。
制备二氧化锡的方法有多种。
一种常用的方法是通过氧化锡粉末的煅烧得到。
首先,将锡粉末放入高温炉中,在氧气气氛下进行煅烧,锡粉末会与氧气反应生成二氧化锡。
这种方法可以得到高纯度的二氧化锡,并且可以控制颗粒的大小和形状。
另一种常见的制备方法是通过化学反应得到二氧化锡。
例如,可以将氯化锡溶液与过氧化氢反应,生成二氧化锡沉淀。
这种方法简单易行,适用于大规模生产。
二氧化锡在许多领域有着广泛的应用。
首先,在电子行业中,二氧化锡被广泛用作显示屏和太阳能电池的导电薄膜。
其高导电性和透明性使其成为理想的材料选择。
其次,二氧化锡还可以用作陶瓷材料的添加剂,增强其硬度和耐磨性。
此外,二氧化锡还可以用于催化剂、涂料、防腐剂等领域。
总结起来,锡是一种常见的金属元素,可以通过矿石熔炼提取。
二氧化锡是锡的一种氧化物,具有稳定的化学性质和优良的光学性能。
制备二氧化锡的方法有多种,包括煅烧和化学反应。
二氧化锡在电子行业、陶瓷制造和其他领域有着广泛的应用。
通过对锡和二氧化锡的研究,我们可以更好地了解它们的性质和应用,为相关领域的发展提供支持。