复合氢氧化物ZnSn(OH)_6的制备、形貌控制、气敏性质与退火获得ZnSnO_3的可行性研究

【摘要】ZnSnO3是一种新型的多功能材料，诸多文献报道称其具有出众的气敏、光催化、压电铁电等性质，可广泛的应用于传感器、电池、电子器件等。然而复合氧化物复杂的化学计量比与晶体结构，在一定程度上制约了科技工作者们对它的探索。不仅ZnSnO3的一些结构存在争议，而且对ZnSnO3的制备方法的报道也不足。在这篇文章中，我们用常温的共沉淀法制备了ZnSn(OH)6纳米晶粒，之后尝试退火得到ZnSnO3纳米材料。我们制得的ZnSn(OH)6产物的热重差热分析显示：从室温升温到900℃过程中，ZnSn(OH)6在206℃和612℃分别有一次相变。于是我们对前驱体ZnSn(OH)6分别在210℃、250℃、300℃、400℃、600℃、700℃温度下进行退火。XRD结果显示在250℃下退火后产物是结晶度较差的ZnSn(OH)6相，300℃下退火后产物变成非晶态，700℃产物变为SnO2和Zn2SnO4的混合相，而ZnSnO3始终没有制得。在ZnSn(OH)6纳米晶粒制备过程中，我们研究了反应物浓度、静置时间、碱的量、搅拌对ZnSn(OH)6纳米晶产物的影响。在仅改变参与反应的NaOH的量的情况下，获得了ZnSn(OH)6微纳米立方体、去角立方体、十四面体、去角八面体和八面体。在此基础上，我们利用表面自保护刻蚀机制，通过在溶液中对实心立方体进行碱刻蚀的方法获得了ZnSn(OH)6空心立方体。此外，我们还发现非晶态的Zn-Sn-O产物对乙醇具有很高的灵敏度，其中空心形貌的产物在最佳工作温度210℃下，对500ppm的乙醇灵敏度可达67.8。
【作者】刘畅；
【导师】郑伟涛；曾毅；
【作者基本信息】吉林大学，材料物理与化学，2014，硕士
【关键词】ZnSnO3；气敏；形貌控制；OH；纳米材料；纳米晶粒；八面体；可行性研究；纳米晶体；反应物浓度；

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