无定形SnO2-C复合纤维及其电化学性能研究

以2-乙基己酸亚锡为原料, 通过静电纺丝以及随后在惰性气氛中煅烧成功制备出电化学性能优良的SnO₂-C复合纤维。X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)的分析结果表明: SnO₂-C复合纤维具有无定形结构, 直径为100~300 nm, 含碳量约38%。电化学测试结果表明: 在50 mA/g的电流密度下, 无定形SnO₂-C复合纤维的首次放电比容量、充电比容量和库仑效率分别为1370.1 mAh/g、757.5 mAh/g和55.28%; 在50 mA/g的电流密度下循环80次后, SnO₂-C复合纤维的比容量为611.6 mAh/g, 没有出现明显的容量衰减。SnO₂-C复合纤维高的比容量和良好的循环性能归因于其SnO₂均匀分布的SnO₂-C复合一维结构。     

磁控反应溅射SnO2薄膜的气敏特性研究

为研究SnO2薄膜的气敏特性,采用直流磁控反应溅射法制备了SnO2薄膜。探讨和分析了SnO2薄膜气敏元件的敏感机理。对SnO2薄膜的电阻和灵敏度的测试以及对实验结果的分析表明:SnO2薄膜厚度在150~400nm为宜,一般膜厚在250nm时较为敏感。在SnO2薄膜中掺入Pd、Pt、Ag等微量杂质可大大提高SnO2薄膜气敏元件的灵敏度,且使灵敏度的峰值向低温方向移动,增强了对H2、CO和C2H5OH等可燃气体的选择性、响应时间由3min缩短到0.5s以下。     

喷雾热解法制备掺氟的氧化锡透明导电膜

采用喷雾热分解的方法,在片状日用玻璃基材和石英玻璃基材上制得了掺氟氧化锡透明导电薄膜。研究了F 的掺杂量、成膜温度和沉积时间对薄膜方阻 R□和在可见光范围内的平均透过率 T 的影响。实验结果表明,当 NH4F的掺杂量为 SnCl_4·5H_2O 的 32%(质量分数)、成膜温度为 450℃、沉积时间为 15 s 时,可使所得薄膜的方阻 R_□最低,为 10Ω/□,可见光范围内的平均透过率为 80%。     

SnO2导电薄膜性能研究

采用射频反应溅射法制备SnO2导电薄膜,用AFM、XRD、XPS研究了薄膜的结构与表面化学组成对导电性能的影响,同时分析了衬底温度对薄膜导电性能的影响.结果表明:采用射频反应溅射制备的SnO2薄膜是具有(211)择优取向的多晶结构氧空位导电的n型半导体,衬底温度对于SnO2薄膜的微观结构和表面组成影响巨大,在低温衬底下制备的SnO2薄膜具有最佳的导电性能.     

热挤压工艺对反应合成AgSnO2材料显微组织的影响

采用反应合成和热挤压方法制备出新型AgSnO2电接触材料.利用金相显微镜和扫描电镜研究了反应合成法制备的AgSnO2材料热挤压前后的显微组织,分析了挤压速度、挤压模具等工艺条件对AgSnO2挤压线坯显微组织的影响,计算了采用平模挤压和45°锥模挤压的等效应力分布值,探讨了锥模挤压改善AgSnO2加工性能的机理.发现快速挤压使AgSnO2锭坯产生严重的径向不均匀变形,导致SnO2沿径向不均匀分布;而慢速挤压得到较均匀分布的SnO2,有利于AgSnO2力学性能的提高.研究还发现采用45°锥形模挤压,出模口应力梯度较小,有利于改善AgSnO2丝材的后续加工性能.在本研究的基础上,得到比较合理的AgSnO2挤压工艺.     

一维纳米金属氧化物半导体材料气、湿敏特性的研究

分别采用水热和静电纺丝法制备出一维ZnO、TiO_2、SnO_2纳米材料,并对其气、湿敏特性进行了研究.结果表明一维纳米材料具有非常快的响应恢复速度:水热法制备的花状ZnO纳米棒束由11%RH到95%RH的响应时间约为5 s,恢复时间约为10 s;静电纺丝法制备的掺杂KCl的TiO_2纳米纤维由11%RH到95%RH的响应时间为3 s,恢复时间约为4 s;静电纺丝法制备的SnO_2纳米纤维对50 ppm(1 ppm=10-6)甲苯气体的响应时间仅为1 s,恢复时间约为5 s.     

二氧化锡基质粉体的应用与生产研发

二氧化锡是一种广泛应用的无机材料,具有耐酸、耐碱、耐高温、耐腐蚀特性,半数致死量（简称LD50,是描述有毒物质或辐射的毒性的常用指标）大于10000mg／kg,属于高安全材料,材料禁带宽度高达3．6eV左右,因而在多个领域发挥着重要作用,特别是在光电子行业具有无可替代的优势。本文通过二氧化锡粉体的应用提出不同行业二氧化锡基质粉体的生产研发思路。     

二氧化锡基稀释磁性半导体的磁性

综述了SnO2基稀释磁性半导体(SnO2-DMS)磁性的实验研究进展,包括3d过渡金属离子掺杂和非磁性离子掺杂;归纳了SnO2-DMS的磁性与掺杂离子浓度、基底材料、样品形态的关系,并指出本征缺陷对磁性的贡献毋庸置疑,而掺杂离子的作用还存在争议;简单介绍了F心交换模型。     

ZnO负载SnO2复合材料的制备及其气敏性能

以五水四氯化锡（SnCl₄·5H₂O）和乙酸锌[Zn （AC）₂·2H₂O]为原料,氢氧化钠（NaOH）为沉淀剂,采用简单的水热法,使二氧化锡（SnO₂）纳米颗粒锚定在蚕蛹状氧化锌（ZnO）表面,一步成功合成了二氧化锡/氧化锌（SnO₂/ZnO）复合材料。采用X射线衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）、高分辨透射电镜（HRTEM）和氮气吸附脱附仪（BET）对材料的结构和形貌进行了表征,研究并讨论了温度、乙醇浓度等因素对SnO₂、ZnO及SnO₂/ZnO复合材料气敏性能的影响。结果表明,所得样品为SnO₂纳米颗粒与蚕蛹状ZnO的复合物,SnO₂纳米颗粒较均匀地负载在ZnO表面。SnO₂/ZnO复合材料气敏元件在最佳工作温度为240℃时,对200μL/L乙醇的灵敏度达到39.68,与SnO₂（24.53）及ZnO （17.8）相比,气敏性能得到了很大的提高。     

水热反应时间对二氧化锡纳米薄膜性能的影响

利用水热法制备二氧化锡纳米薄膜,研究了反应时间对薄膜性能的影响。结果显示:在宏观形貌上,随着水热反应时间的延长,SnO_2薄膜的宏观完整性有所改善;在表面粗糙度方面,随着水热反应时间的延长,薄膜表面峰的数量增加,峰的独立性增强,峰形变得尖锐,这使薄膜表面积增大;在显微结构方面,随着水热反应时间的延长,多孔结构变得均匀,孔的数量增加;基于制备周期的考虑,水热反应时间确定为7 d较为适宜。