[發(fā)明專利]一種二氧化錫中空微球的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410833821.3
• 申請日: 2014-12-27
• 公開（公告）號: CN104528808A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設計）人: 曹麗云;惠亞妮;黃劍鋒;許占位;李嘉胤;歐陽海波;費杰;李翠艷
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C01G19/02
• 分類號: C01G19/02;B82Y30/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本發(fā)明屬于納米材料制備技術領域，具體涉及一種二氧化錫中空微球的制備方法。

背景技術

二氧化錫(SnO₂)是一種重要的半導體傳感器材料[Yootana?Pimtong-Ngama,Sirithan?Jiemsirilersb,Sitthisuntorn?Supothina,Preparation?of?tungsten?oxide–tin?oxide?nanocomposites?and?their?ethylene?sensing?characteristics,[J]Sensors?and?Actuators?A:Physical,139(2007)7-11]，用它制備的氣敏傳感器靈敏度高，被廣泛用于各種可燃氣體、環(huán)境污染氣體、工業(yè)廢氣以及有害氣體的檢測和預報。同時，SnO₂也可以用做鋰離子/鈉離子電池的電極材料，其具有良好的電化學性能[Zhigang?Wen,Feng?Zheng,Hongchun?Yu,Ziran?Jiang,Kanglian?Liu,Hydrothermal?synthesis?of?flowerlike?SnO₂nanorod?bundles?and?their?application?for?lithium?ion?battery,[J]Materials?Characterization?76(2013)1–5]。

目前，國內外提出的二氧化錫的制備方法主要有固相化學合成法，溶膠-凝膠法，化學沉淀法和水熱合成法。固相合成方法雖然工藝簡單，但是其燒結溫度較高，保溫時間較長，產物形貌不易控制。溶膠-凝膠法所需設備簡單，操作易于控制，但處理時間較長，得到的凝膠不易洗滌。沉淀法設備和工藝簡單，成本低，易于工業(yè)化生產，但制備過程中存在的最大問題是SnO₂超細粉末的團聚。而水熱合成反應在高溫高壓下進行，水熱處理后可以有效抑制粉末在干燥焙燒等熱處理中的熱增長，制備的粒子粒度均勻，結晶度高，晶態(tài)完整，形貌比較規(guī)則，具有較高的燒結活性。然而，現(xiàn)有技術以氯化物為原材料制備SnO₂，最大的困難是難以除去前驅體中的氯離子，導致了產物純度的降低，對其性能造成一定影響[高賽男，袁高清，江煥峰.錫粒氧化-水熱法合成納米二氧化錫廖世軍,[J]電子元件與材料12(2006)57-62]。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種二氧化錫中空微球的制備方法，該方法操作簡單、生產成本低，重復性高，適合工業(yè)化生產，經本方法制得的二氧化錫中空微球結晶性能好，純度高，形貌和尺寸可控。

本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn)：

一種二氧化錫中空微球的制備方法，包括以下步驟：

1)按1：(0.1～20)的摩爾比，取NaOH和SnCl₂·2H₂O，溶于有機溶劑中，混勻得到混合溶液，將該混合溶液充分攪拌均勻，得到反應前驅液；其中，所述有機溶劑的加入量為每0.1mmoL?NaOH加入0.1～1mL有機溶劑；

2)將反應前驅液在120～200℃下，水熱反應12～48h，冷卻后離心；

3)將離心得到的沉淀清洗后進行干燥，制得二氧化錫中空微球。

混合溶液中NaOH的濃度為0.01～1mol/L；SnCl₂·2H₂O的濃度為0.05～2mol/L。

所述的有機溶劑為乙醇、乙二醇或丙三醇。

步驟1)所述的充分攪拌均勻是將混合溶液磁力攪拌10～120min。

步驟2)所述的水熱反應是將反應前驅液置于以聚四氟乙烯作為內襯的水熱反應釜中進行，所用的水熱反應釜的填充比為30％～70％。

步驟3)所述的清洗是將離心得到的沉淀依次經去離子水清洗1～5次，無水乙醇清洗1～3次。

步驟3)所述的干燥是將清洗后的沉淀在50～90℃下干燥1～5h。

制得的二氧化錫中空微球是由直徑為10～50nm納米棒構成的直徑為5～8μm的中空微球。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益的技術效果：