表面活性剂对SnO2纳米粒子和纳米棒合成的影响欧洲杯猜球平台

Padmavathy和K. V. Rajendran

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AZojomo (ISSN 1833-122X)第6卷2009年8月

主题

摘要
关键字
介绍
实验的程序
结果和讨论
结论
参考文献
详细联系方式

摘要

SnO₂以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、聚乙二醇(PEG)和柠檬酸为改性剂，在不同的pH值下，通过水热法成功合成了平均粒径为12-60 nm的纳米晶粉体。的SnO₂利用x射线衍射仪(XRD)、紫外吸收光谱(UV-absorption spectroscopy)、扫描电子显微镜(SEM)对纳米粉体进行了表征。XRD谱图显示为高结晶金红石SnO₂纳米粒子已欧洲杯猜球平台经合成。由于表面活性剂、表面改性剂和ph值的不同，在SEM中观察到明显的形貌变化，吸收边出现蓝移，这可能是由于量子限制效应。雪诺的可能生长机制₂进行了讨论。

关键字

SnO₂、纳米粒子、欧洲杯猜球平台纳米棒、纳米粉体、

介绍

由于半导体纳米粒子在太阳能节约、光催化欧洲杯猜球平台和光电子领域的潜在应用，从实验和理论两方面都得到了广泛的研究[1-4]。金属氧化物纳米颗粒以涂层的形式在各欧洲杯猜球平台种基底的选择性表面改性中起着重要的作用。氧化锡是一种直接带隙n型半导体(Eg=3.6eV)，一直是应用、气敏、透明电极和液晶显示等领域最具战略性的材料[5,6]。低维纳米材料如纳米棒和纳米线有望具有明显欧洲杯足球竞彩不同于块状材料[7]的性能。近年来的研究表明，半导体材料的许多基本物理或化学性质强烈地依赖于材料的尺寸和形态。欧洲杯足球竞彩制备该材料有几种物理和化学合成方法，包括溶胶凝胶[8]CVD[9]、退火前驱粉[10]、热蒸发和微波加热[11]。上述制备方法通常涉及高温、复杂的工艺、复杂的设备或严格的实验条件2020欧洲杯下注官网₂纳米晶体在600°C Li.et.al[9]下制备了snoo₂在1150°C下，通过简单的气相沉积过程，在石英衬底上形成盒束。温和法主要有胶束法、电沉积法和水热法[13]。其中单源水热法是一种简单、经济、无污染、能源经济的制备氧化锡的方法₂纳米粒子。欧洲杯猜球平台本研究重点研究了一种简单高效的水热法制备氧化锡的方法₂讨论了纳米欧洲杯猜球平台粒子和纳米棒以及pH、表面活性剂和表面改性剂对纳米粒子粒径、形貌和光学性能的影响。

实验的程序

SnO₂通过溶解0.002 mol SnCl成功制备了纳米粉体₂．2 h₂O (A.R)在50ml水中加入适量NaOH。将上述物质剧烈搅拌，直到得到澄清的溶液，然后在上述溶液中加入0.002 mol的CTAB。搅拌后，将反应物放入容量为100ml的聚四氟乙烯内衬不锈钢高压釜中。密封的高压釜在130℃保持24 h，然后自然冷却到室温。收集黄色沉淀物，用去离子水和无水乙醇洗涤数次，60℃干燥3h。将获得的样品在400°C下煅烧2h。SnO的制备遵循同样的程序₂纳米颗粒使欧洲杯猜球平台用聚乙二醇和柠檬酸。

对制备的样品进行了x射线衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱(UV)和扫描电子显微镜(SEM)表征。在20°~ 80°扫描速度为2°/min时，采用x射线衍射欧洲杯足球竞彩(XPERT PRO, CuKα辐射λ=1.5406Å)分析材料的晶体结构。采用扫描电子显微镜(jol, JSM-67001)对表面形貌进行分析。采用SHIMDZU UV 310PC在200 -2000nm范围内进行吸收光谱分析。

结果和讨论

图1为合成的snoo的XRD谱图₂在400°C时，表现出不同的强烈峰，很容易区分。峰值分别为110、101、200、211、220、002、310、112、301、202、321，与报道的SnO值基本一致₂(JCPDS 41 - 1445)。未观察到金属锡和表面活性剂等杂质的特征峰，表明形成了纯的单相氧化锡。从图中可以看出，CTAB制备的样品的峰强度明显高于柠檬酸和PEG制备的样品。

图1所示。制备的SnO的XRD谱图₂(a)柠檬酸，(b) CTAB， (c) PEG, pH=2。

采用Debye Scherer公式[14]计算不同表面活性剂、表面改性剂在不同PH下得到的晶粒尺寸，如表1所示。

表1。snoo的粒度和形貌₂用表面改性欧洲杯猜球平台剂、阳离子和非离子表面活性剂在不同pH下合成的纳米颗粒

类别	pH值	形状	x射线衍射粒度
表面改性剂	2	球形	12海里
	5	球形	24海里
	7	球形	32纳米
阳离子型表面活性剂	2	球形	16纳米
	5	颗粒	27海里
	7	粒欧洲杯猜球平台子和杆	39个纳米
非离子表面活性剂	2	球形	30海里
	5	花椰菜像	44 nm
	7	三角	52个纳米

图2为使用柠檬酸获得全波半极值â样品的单个XRD峰，其值为1.26

图2。制备出单XRD峰₂模式使用柠檬酸。

由不同表面活性剂和表面改性剂得到的样品的吸收光谱如图3所示，在吸收带边出现蓝移，这可能是由于众所周知的半导体量子尺寸效应。

图3。合成SnO的吸收光谱₂使用(a)柠檬酸，(b) CTAB， (c) PEG, pH=2。

与纳米材料相关的一个关键因素是其物理和化学性质的大小依赖性。由于纳米粒子的尺寸较小，导致了载流子波函数的空间限制欧洲杯猜球平台，称为量子尺寸效应。量子尺寸效应不仅包括吸收边和激子能量的蓝移，而且还包括激子结合强度和结合能[15]的增加。考虑到吸收位置的蓝移₂，样品的吸收起始可以归结为SnO中电子的直接跃迁₂纳米晶体[16]。为了获得带隙值，斜率被绘制到较高的波长区域。用表面改性剂合成的样品在310 nm处有明显的蓝移，与用阳离子(316 nm)和非离子表面活性剂(332 nm)合成的样品相比。从图4可以看出，晶粒尺寸和带隙呈线性变化，这意味着随着晶粒尺寸的增大，吸收边向更高的波长区域移动。当pH值从2到7变化时，吸收光谱向红色方向移动，这意味着pH值越高，粒径越大。

图4。晶粒尺寸与带隙的关系。

图5为SnO的SEM图像₂采用两种不欧洲杯猜球平台同的表面活性剂和表面改性剂(CTAB、PEG、柠檬酸)在三种不同的pH下合成纳米颗粒，对sno2的形貌和尺寸有很大的影响₂纳米粒子。欧洲杯猜球平台在不同pH值下，表面改性剂柠檬酸没有观察到明显的形态变化(球形)，但表现出颗粒大小的变化。在阳离子表面活性剂CTAB的情况下，CTA之间发生静电相互作用⁺阳离子和Sn(哦)₆^2－CTA阳离子⁺凝聚成聚集物，其中反离子Sn(OH)₆^2－负离子在头基之间的界面相互关联形成CTA⁺- Sn(哦)₆^2－[14]。pH=2时纳米粒子呈球形，而pH=7时粒子和棒状纳米粒子均呈球形，棒状纳米粒子的形成可能是由于纳米粒子的定向生长聚集所致。欧洲杯猜球平台PEG是一种非离子表面活性剂₂静电相互作用不可能形成，其形成可归结为弱Vanderwall相互作用[17]。pH=2时呈球形，pH=5时呈花椰菜状，pH=7时呈三角形。表1列出了不同表面活性剂、表面改性剂和pH值对形貌的影响。

图5。SnO的SEM图像₂使用(a)柠檬酸，(b) CTAB， (c) PEG在不同pH值下。

结论

SnO₂用简单的水欧洲杯猜球平台热法合成了粒径为12 ~ 60 nm的纳米颗粒。XRD结果表明，纳米粒子和棒均为单晶SnO欧洲杯猜球平台₂金红石结构。SEM照片显示了不同pH和表面活性剂的不同形貌。吸收边有明显的蓝移。从以上讨论可以得出结论，SnO₂与CTAB欧洲杯猜球平台(阳离子表面活性剂)和PEG(非离子表面活性剂)制备的纳米颗粒相比，柠檬酸(表面改性剂)制备的纳米颗粒粒径较小。这种方便的合成策略可作为制备其他金属氧化物纳米粒子和纳米棒的一般方法。欧洲杯猜球平台

参考文献

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详细联系方式

Padmavathy和K. V. Rajendran
总统大学,
钦奈005年- 600年,
泰米尔纳德邦,
印度

电子邮件:(电子邮件保护)

本文发表在《材料与材料加工技术进展》11[1](2009)31-36。欧洲杯足球竞彩