论文部分内容阅读
本课题利用一种对制备金属氧化物纳米结构具有较好普适性的多元醇方法（Polyol Process）实现了含锡聚合物中间体的制备,通过热解中间体的方法成功制备了介孔SnO2,并且用SnCl2水溶液方法和多元醇方法制备了SnO2/MWNTs复合材料。通过X射线衍射（XRD）、X射线散射能谱仪（EDS）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、热分析仪（TG-DSC）、红外光谱（FIR）、X射线光电子能谱（XPS）分析手段对这些材料进行了物相分析和形貌观察。研究了介孔SnO2、SnCl2水溶液方法制备的SnO2/MWNTs复合材料的气敏性能以及多元醇方法制备的SnO2/MWNTs复合材料的气敏性能。SnC2O4·2H2O在乙二醇中的反应包括生成Sn6O4（OH）4的水解反应、SnC2O4与乙二醇之间的聚合反应、以及生成SnO2的SnC2O4与乙二醇中溶解氧的氧化反应。研究表明,195℃和150℃时,水解反应占主导地位;125℃时,聚合反应占主导地位。用SnCl2水溶液法可以制备出SnO2纳米晶连续层包覆碳纳米管。研究表明,在包覆碳纳米管的过程中,碳纳米管上的含氧官能团对于形成连续的SnO2纳米晶包覆MWNTs起着很重要的作用。多元醇方法制备SnO2包覆碳纳米管,在195℃制备出的产物热解后可以得到SnO2纳米颗粒包覆MWNTs,并且包覆比较均匀;在125℃下备出的产物热解后可以得到介孔SnO2/MWNTs的复合材料,部分碳纳米管上被介孔SnO2包覆。在氢气敏感性能研究方面,具有介孔结构的SnO2在室温条件下对1000ppm浓度氢气具有敏感性,通入氢-氮混合气体后,电阻下降,而且其敏感性随着材料两端的电压降低而降低。用SnCl2水溶液法制备出的SnO2/MWNTs电阻比介孔SnO2的电阻要小,同时也表现出了比较优异的室温氢敏性能,研究表明,对于介孔SnO2的用银电极测得的氢敏性能优于用金电极的,材料中含氯离子将会降低材料的室温氢敏性能。用多元醇方法制备出的SnO2/MWNTs,由于只是部分介孔SnO2包覆MWNTs,所以其室温氢敏性能较差。