一种二氧化锡纳米线及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种二氧化锡纳米线及其制备方法，所述二氧化锡纳米线的制备方法包括以下步骤：a)将二氧化锡进行球磨，得到二氧化锡球磨粉；b)将二氧化锡球磨粉进行焙烧，得到二氧化锡纳米线。本发明专利技术提供的制备方法采用球磨结合焙烧工艺，通过调节球磨和焙烧条件，得到高质量的二氧化锡纳米线，所述二氧化锡纳米线尺寸可控且形貌均一，同时纯度高，结晶性好。此外，本发明专利技术提供的制备方法操作工艺简单，生产条件可控，成本低且重复性强，易于大规模生产。实验结果表明，本发明专利技术提供的二氧化锡纳米线厚度为10nm～20nm，宽度为100nm～500nm，长度为50μm～200μm。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无机材料制备
，更具体地说，是涉及一种二氧化锡纳米线及其制备方法。
技术介绍
二氧化锡是一种重要的n型宽禁带金属氧化物半导体，其禁带宽度为3.5eV～4.0eV，可见光及红外透射率为80％，等离子边位于3.2μm处，折射率>2，消光系数趋于0。近年来，二氧化锡在透明导电电极、锂离子电池、太阳能电池，尤其是气敏传感器方面有着重要的应用。研究表明，当二氧化锡尺寸从三维空间降低至纳米尺度，其结构和性能都有很大改变。二氧化锡纳米线、纳米带等一维或二维纳米结构由于其在两个维度上的尺寸已经小到纳米量级，因而具有较高的比表面积，其化学吸附力和催化能力都显著提高，同时其能带结构也较其体型材料具有更为新颖的特性，拥有较其体型材料及薄膜材料更为优异的性能。因此，二氧化锡纳米材料的制备研究迅速成为本领域的研究热点。目前，常见的制备二氧化锡纳米材料的方法主要分为化学法和物理法，其中，化学法如常压气相沉积法、胶体水热法、化学气相沉积法等，制备工艺复杂，且成本高，不易于大规模生产；而物理方法如激光烧蚀、真空蒸发沉积法等，虽然工艺步骤较少，技术相对单一，易于产业化，但是得到的二氧化锡纳米线尺寸可控性和形貌均一性均较差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种二氧化锡纳米线及其制备方法，采用本专利技术提供的制备方法得到的制备后的二氧化锡纳米线尺寸可控且形貌均一。本专利技术提供了一种二氧化锡纳米线的制备方法，包括以下步骤：a)将二氧化锡进行球磨，得到二氧化锡球磨粉；所述二氧化锡的粒径为50nm～100nm；b)将二氧化锡球磨粉进行焙烧，得到二氧化锡纳米线。优选的，步骤a)中所述球磨的过程具体为：在惰性气体保护条件下，采用研磨体对二氧化锡进行球磨，得到二氧化锡球磨粉；所述研磨体为多个不锈钢球；所述不锈钢球的直径为25mm～26mm，所述不锈钢球的个数为3个～5个。优选的，步骤a)中所述球磨的转速为150rpm～180rpm，时间为50h～100h。优选的，步骤a)中所述球磨的过程在磁力协助下进行；所述磁力协助过程中的磁铁方向与水平方向呈45度角。优选的，步骤a)中所述惰性气体为氩气和氮气中的一种或两种；所述惰性气体的压强为90KPa～110KPa。优选的，步骤b)中所述焙烧的过程具体为：采用惰性气体对二氧化锡球磨粉进行吹扫后，依次进行程序升温、加热和冷却，得到二氧化锡纳米线。所述吹扫的气体流速为40mL/min～60mL/min，时间为20min～40min。优选的，步骤b)中所述程序升温的条件为：初始温度：20℃～30℃；升温速度：35℃/min～36.5℃/min；升温时间：28min～32min。优选的，步骤b)中所述加热的温度为1000℃～1200℃，时间为1.5h～3h。本专利技术还提供了一种上述技术方案所述的制备方法得到的制备后的二氧化锡纳米线。本专利技术提供了一种二氧化锡纳米线及其制备方法，所述二氧化锡纳米线的制备方法包括以下步骤：a)将二氧化锡进行球磨，得到二氧化锡球磨粉；b)将二氧化锡球磨粉进行焙烧，得到二氧化锡纳米线。与现有技术相比，本专利技术提供的二氧化锡纳米线的制备方法采用球磨结合焙烧工艺，通过调节球磨和焙烧条件，得到高质量的二氧化锡纳米线，所述二氧化锡纳米线尺寸可控且形貌均一，同时纯度高，结晶性好。此外，本专利技术提供的制备方法操作工艺简单，生产条件可控，成本低且重复性强，易于大规模生产。实验结果表明，本专利技术提供的制备方法得到的制备后的二氧化锡纳米线的厚度为10nm～20nm，宽度为100nm～500nm，长度为50μm～200μm。附图说明图1为实施例1制备得到的二氧化锡纳米线的XRD图谱；图2为实施例1制备得到的二氧化锡纳米线的低倍率SEM照片；图3为实施例1制备得到的二氧化锡纳米线的高倍率SEM照片；图4为实施例1制备得到的二氧化锡纳米线的明场TEM照片和电子衍射图；图5为实施例1制备得到的二氧化锡纳米线的高分辨TEM照片。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种二氧化锡纳米线的制备方法，包括以下步骤：a)将二氧化锡进行球磨，得到二氧化锡球磨粉；所述二氧化锡的粒径为50nm～100nm；b)将二氧化锡球磨粉进行焙烧，得到二氧化锡纳米线。在本专利技术中，将二氧化锡进行球磨，得到二氧化锡球磨粉。在本专利技术中，所述二氧化锡的粒径为50nm～100nm。本专利技术采用粒径为50nm～100nm的二氧化锡为原料，将上述二氧化锡进行球磨，能够将二氧化锡的粒径进一步减小，提高二氧化锡的化学活性。本专利技术对所述二氧化锡的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本专利技术中，首先将二氧化锡进行球磨。本专利技术对所述球磨的设备没有特殊限制，如可采用本领域技术人员熟知的球磨机；在本专利技术优选的实施例中，所述球磨机为自制的带有磁铁的球磨机，所述球磨罐为自制的圆柱形可充放气的密闭不锈钢球磨罐。在本专利技术中，将二氧化锡进行球磨的过程优选具体为：在惰性气体保护条件下，采用研磨体对二氧化锡进行球磨，得到二氧化锡球磨粉。在本专利技术中，所述球磨的过程优选在惰性气体保护条件下进行，所述惰性气体优选为氩气和氮气中的一种或两种，更优选为氩气。在本专利技术中，所述惰性气体的压强优选为90KPa～110KPa，更优选为100KPa。在本专利技术中，所述研磨体优选为多个不锈钢球。在本专利技术中，所述不锈钢球的直径优选为25mm～26mm，更优选为25.4mm；所述不锈钢球的个数优选为3个～5个，更优选为4个。在本专利技术中，所述球磨的转速优选为150rpm～180rpm，更优选为160rpm；所述球磨的时间优选为50h～100h，更优选为60h。在本专利技术中，所述球磨的过程优选在磁力协助下进行。本专利技术对所述磁力的大小没有特殊限制，目的是加强球磨强度，使球磨后得到的二氧化锡球磨粉更具有化学活性。在本专利技术中，所述磁力协助过程中的磁铁方向优选为与水平方向呈45度角。在本专利技术中，将二氧化锡进行球磨，得到二氧化锡球磨粉。在本专利技术中，所述球磨的过程能够将二氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二氧化锡纳米线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a)将二氧化锡进行球磨，得到二氧化锡球磨粉；所述二氧化锡的粒径为50nm～100nm；b)将二氧化锡球磨粉进行焙烧，得到二氧化锡纳米线。

【技术特征摘要】
1.一种二氧化锡纳米线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)将二氧化锡进行球磨，得到二氧化锡球磨粉；所述二氧化锡的粒径为
50nm～100nm；
b)将二氧化锡球磨粉进行焙烧，得到二氧化锡纳米线。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述球磨
的过程具体为：
在惰性气体保护条件下，采用研磨体对二氧化锡进行球磨，得到二氧化
锡球磨粉；
所述研磨体为多个不锈钢球；所述不锈钢球的直径为25mm～26mm，所述
不锈钢球的个数为3个～5个。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述球磨
的转速为150rpm～180rpm，时间为50h～100h。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述球磨
的过程在磁力协助下进行；
所述磁力协助过程中的磁铁方向与水平方向呈45度角。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶涛，梁波，鲁圣国，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44