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锡氧化物作为一种典型的半导体材料，已经在平板显示器、薄膜太阳能电池、气敏传感器等领域具有广泛的应用。锡氧化物的价态和微观结构对其光、电、化学特性等均具有显著影响。如何实现锡氧化物的价态和结构调控从而实现器件化应用，长期以来都是科学界具有挑战性的课题。
本论文采用水热法合成了SnO介观晶体和Sn3O4纳米片，并利用热处理分别制备出SnO2介观晶体和Sn2O3纳米片。利用XRD，SEM，TEM，SPM，XPS，PPMS，UV-vis等表征手段深入研究了相应锡氧化物的结构，热稳定性及光学、电学、气敏和铁磁特性。主要研究成果如下:
1.在无有机添加剂条件下利用二价锡为前驱体采用水热法成功制备了SnO介观晶体。在600℃氧气氛下SnO介观晶体拓扑转化为SnO2介观晶体。利用SnO/SnO2介观晶体通过超声辅助的自上而下工艺成功制备了SnO/SnO2量子点。SnO和SnO/SnO2量子点气敏元件对NO和NO2气体具有较好的选择性。
2.采用水热法通过对前驱体价态控制合成了纯相Sn3O4纳米片。发现在300℃氧气氛下，Sn3O4纳米片可转化为Sn2O3纳米片。当在1.0at.％Sb∶Sn2O3气敏元件中混入10wt.％的SnO2纳米颗粒时，对NO气体的响应速度提高了5.7倍。在未掺入磁性原子的情况下，Sn2O3纳米片的室温饱和磁化强度达到0.62emu/g，并具有磁滞回线不对称现象。
3.建立了一种在无有机添加剂的前提下，利用Sb∶Sn3O4纳米颗粒分散液，经旋涂及快速退火处理制备平整致密锑掺杂氧化锡(ATO)透明导电薄膜的方法。在550℃和700℃下制备的ATO透明导电薄膜的表面粗糙度分别为5.0和20.3nm。在550℃下制备的ATO透明导电薄膜的电阻率为0.13Ω·cm，550nm波长处的透过率为90.50％，禁带宽度为3.49eV。在700℃下制备的ATO透明导电薄膜的电阻率为3.04×10-2Ω·cm，550nm波长处的透过率为92.70％，禁带宽度为4.07eV。
本论文工作的制备方法、气敏选择性和室温铁磁特性等研究成果对于深入认识锡氧化物的价态调控技术及物相间的演变规律具有一定的指导意义，对量子点的制备、选择性气敏元件的设计和ATO透明导电薄膜的制备提供了新的思路，同时对探索半导体磁性的来源及应用也有一定的参考价值。