[发明专利]一种二氧化锡纳米管的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米氧化物半导体材料制备领域，尤其涉及一种二氧化锡纳米管的制备方法。

背景技术

二氧化锡(SnO₂)是常见宽带隙半导体材料之一，禁带宽度为3.6eV，在气敏、光电子材料及催化材料等方面具有重要的应用价值。在纳米尺度的二氧化锡中，具有一维结构的纳米SnO₂(纳米管，纳米线和纳米棒)，由于具有独特的结构、较大的比表面积和较高的活性，在气敏，电导，光敏吸收等领域有广泛的应用前景。

目前人们制备一维纳米结构SnO₂的方法主要涉及盐熔法、化学气相沉积和溶胶-凝胶等方法。这些方法通常要借助模板在高真空或较高的温度下完成，属于热化学法制备材料的范畴。在一定程度上存在着生产成本高，反应条件苛刻，工艺难以控制，生产工艺复杂等问题。因此，有必要开发一种制备高产率，低成本，简单合成一维纳米结构SnO₂的方法。

发明内容

基于上述现有技术所存在的问题，本发明实施例提供一种二氧化锡纳米管的制备方法，其工艺简单，产率高、成本低。

本发明是通过下述技术方案实现的：

本发明实施例提供一种二氧化锡纳米管的制备方法，包括：

配制前驱溶液：将亚锡盐、表面活性剂加入并溶解于稀酸溶液中配制成前驱溶液；

辐照前驱溶液：将配制成的所述前驱溶液置于紫外光源下辐照至前驱溶液表层生成膜状物；

后处理：辐照结束后取出所述前驱溶液表层生成的膜状物进行洗涤、干燥后即得到二氧化锡纳米管。

所述配制出的前驱溶液中，亚锡盐的质量浓度为0.1～10％。

所述亚锡盐为硫酸亚锡、氯化亚锡或硝酸亚锡中的任一种。

所述配制出的前驱溶液中，表面活性剂质量浓度为0.1～5％。

所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基四甲基溴化铵、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、烷基酚聚氧乙烯醚中的任一种或任意几种的混合物。

所述配制前驱溶液使用的稀酸溶液的质量浓度为0.5～15％；配制前驱溶液傅的稀酸溶液的质量浓度优选为1～10％。

所述稀酸溶液为硝酸溶液、醋酸溶液、盐酸溶液、硫酸溶液和甲酸溶液中的任一种。

所述辐照前驱溶液中使用的紫外光源采用紫外灯，紫外灯的功率为8～40w，紫外灯的主波长范围为250～370nm，辐照时紫外灯与前驱溶液的液面距离为5～40cm，辐照强度为0.05～2.0mW/cm²，辐照时间为3～24h。

所述方法的后处理步骤中对取出的所述前驱溶液表层的膜状物进行洗涤、干燥包括：

用蒸馏水对取出的膜状物反复洗涤至中性后，再用无水乙醇洗涤三次，洗涤后的干燥是在室温条件下自然风干或在烘箱中加热烘干。

所述烘箱的烘干温度为40～120℃，干燥时间为4～12h。

由上述本发明实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例通过亚锡盐、表面活性剂加入并溶解于稀酸溶液中配制出前驱溶液，利用紫外光源对配制出的前驱溶液辐照，在前驱溶液表面生成膜状物，取出膜状物洗涤并干燥后即得到一维二氧化锡纳米管。该方法工艺简单，提供了一条合成一维二氧化锡纳米管的新途径，其反应条件温和，无污染对环境友好，同时由于不需要后续高温煅烧，有效的节约了能源。

附图说明

图1是本发明实施例二制得的二氧化锡纳米管的X射线衍射图；

图2是本发明实施例二制得的二氧化锡纳米管的扫描电子显微镜图片；

图3是本发明实施例二制得的二氧化锡纳米管的透射电子显微镜图片。

具体实施方式

为便于理解，下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的制备方法不受限于这些实施例。

实施例一

本发明实施例提供一种二氧化锡纳米管的制备方法，是利用光化学来制备二氧化锡纳米管的方法，该方法以亚锡盐为原料，将其溶解于不同浓度的稀酸溶液中，加入适量的表面活性剂配成前驱溶液，然后将配制成的前驱溶液置于紫外光源下辐照，辐照结束后在前驱溶液表层生成膜状物，将反应体系表层生成的膜状物取出后进行洗涤、干燥即得到一维的二氧化锡(SnO₂)纳米管。

上述制备方法的具体步骤如下：

配制前驱溶液：在搅拌下，将亚锡盐和表面活性剂溶解于质量浓度为0.5～15％稀酸溶液中配制成前驱溶液，配成的前驱溶液中的亚锡盐质量浓度为0.1～10％，表面活性剂质量浓度为0.1～5％；