二氧化锡纳米线

1、2姓 名：李 帅 朋专 业：无机化学主要内容 1.简介 2.实验 2.1 SnO2纳米线的制备 2.2 Pd纳米颗粒的合成 2.3 Pd纳米颗粒自组装到SnO2纳米线表面 3.结果与讨论 3.1 结构与形貌 3.2 传感器的气敏性能 4.结论1.简介简介 SnO2具有很宽的禁带，是用于气体传感器中具有很宽的禁带，是用于气体传感器中的最重要的金属半导体氧化物之一。的最重要的金属半导体氧化物之一。SnO2纳米颗纳米颗粒由于其良好的气敏性质在传感器中已应用了几粒由于其良好的气敏性质在传感器中已应用了几十年了，但其交叉选择性和稳定性低限制了其更十年了，但其交叉选择性和稳定性低限制了其更广泛的应用。广泛

2、的应用。 近年来，采用近年来，采用1D单晶的单晶的SnO2纳米线，由于其纳米线，由于其比表面大和各向同性提高了其气敏性：比表面大和各向同性提高了其气敏性：Kolmakov等采用等采用SnO2纳米线检测纳米线检测CO和和O2。如。如何进一步提高对气体的何进一步提高对气体的选择性选择性和和灵敏度灵敏度且具有良且具有良好好稳定性稳定性是气体传感器发展的主要方向。是气体传感器发展的主要方向。 研究人员设法对纳米材料进行掺杂或者复合不同的研究人员设法对纳米材料进行掺杂或者复合不同的元素来增强对其气体的响应，且取得了一定效果，如元素来增强对其气体的响应，且取得了一定效果，如Kumar等成功合成了掺杂等成功

3、合成了掺杂Cu的的SnO2纳米线，比纯的纳米线，比纯的SnO2纳米线得到了更高的气体响应。但大多的这类技纳米线得到了更高的气体响应。但大多的这类技术需要高温且产物的纯度不高，掺杂的纳米线的活性术需要高温且产物的纯度不高，掺杂的纳米线的活性位置不高。因此，采用适当的方法来修饰位置不高。因此，采用适当的方法来修饰SnO2纳米线纳米线是增强其气敏性能的有效方法。是增强其气敏性能的有效方法。 在低温溶液系统合成中，自组装是一种简单、有效在低温溶液系统合成中，自组装是一种简单、有效的方法。已有报道：自组装的方法。已有报道：自组装Pd纳米颗粒到纳米颗粒到ZnO纳米线纳米线表面，表现出了很好的气敏性能。表面

4、，表现出了很好的气敏性能。 在这篇文章中，采用一种简单的湿化学法在这篇文章中，采用一种简单的湿化学法溶剂热法溶剂热法制得了制得了SnO2纳米线，并采用自组装技术，将纳米线，并采用自组装技术，将Pd修饰在纳米修饰在纳米线表面，得到了更好地气体传感性能。另外，也讨论了线表面，得到了更好地气体传感性能。另外，也讨论了Pd纳米颗粒提高敏感性能的机理。纳米颗粒提高敏感性能的机理。2.实验2.1SnO2纳米线的制备纳米线的制备1.5mmolNa2SnO34H2O20ml 18mol/l的的NaOH搅拌搅拌5min加入加入20ml纯乙醇纯乙醇得到白色半透明得到白色半透明的悬浮液的悬浮液转移至转移至50ml聚

5、四氟乙烯反应釜聚四氟乙烯反应釜干燥箱中干燥箱中280反应反应24h冷却、离心冷却、离心用蒸馏水和乙醇洗涤用蒸馏水和乙醇洗涤4次以上次以上80干燥干燥24h得到产物得到产物2.2 制备Pd纳米颗粒 在在PVP作用下，用乙二醇在作用下，用乙二醇在110下还原下还原Na2PdCl4 反应反应9小时，离心、在小时，离心、在60真空下干燥真空下干燥4h去除乙二醇，去除乙二醇，得到得到PVP保护的保护的Pd纳米颗粒纳米颗粒。2.3 Pd纳米颗粒自组装到纳米颗粒自组装到SnO2纳米线表面纳米线表面 制得的制得的Pd纳米颗粒分散在蒸馏水中，与纳米颗粒分散在蒸馏水中，与SnO2纳米线混纳米线混合在玛瑙研钵中研磨

6、合在玛瑙研钵中研磨1h,在在100下干燥下干燥2h，最后灰色的固，最后灰色的固体在体在600下煅烧下煅烧2h去除去除PVP，从而得到表面存在，从而得到表面存在Pd纳米纳米颗粒的颗粒的SnO2纳米线。纳米线。2.3 气敏测试的原理图及传感器器的结构图S = Ra/Rg = (Vc Va)Vg/(Vc Vg)Va3.1Pd纳米颗粒的XRD图3.2Pd纳米颗粒的TEM图3.2SnO2纳米线的XRD图3.4 SnO2纳米线的TEM及电子衍射图3.5Pd纳米颗粒SnO2纳米线的TEM图及EDS图 (1/2)O2(gas) (1/2)O2(phys) (1/2)O2(chem) O(chem) O2(chem) (1)2H2S(ads) + 3O2 2SO2(gas) + 2H2O + 3e (2)H2S(ads) + 3O SO2(gas) + H2O + 3e (3)4.结结 论论通过组装单分散的通过组装单分散的Pd纳米颗粒到纳米颗粒到SnO2纳米线表面得到了纳米线表面得到了对对H2S敏感性能更好地传感器：敏感性能更好地传感器：1.传感器在传感器在290能检测到能检测到H2S的最低浓度是的最低浓度是5ppm，灵敏度，灵敏度为为5.55；2.响应和恢复时间分别为响应和恢复时间分别为7s、10s；3.气体响应增加是由于组装气体响应增加