三维分层多级花状二氧化锡微球的制备方法
三维分层多级花状二氧化锡微球的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种水热合成花状三维多层分级形貌二氧化锡结构材料的方法,属于材料制备工艺领域。将二水二氯化锡粉末加入乙醇和水（1:1体积比）的混合溶剂中，通过控制锡离子的浓度、温度、尿素的量，水热的条件下制备出三维多级分层结构的不同形貌的二氧化锡材料。通过对所制备的材料的研究得出：尿素对控制二氧化锡三维多级分层结构是一个重要的影响因素，氧化作用对纳米片的形成是一个关键因素。本发明可以降低反应成本，提高二氧化锡纳米材料的生产效率,制备的纳米材料形貌可控且具有纯度高、性能好、比表面积大等优点，并且材料可以广泛应用于锂离子电池、太阳能电池、超级电容器等新能源器件，也可适用于催化剂载体、信息材料等领域。本发明无需任何表面活性剂或模板辅助，未使用有毒有害的有机溶剂，所用原材料廉价易得，是一种环保的制备方法。
【专利说明】三维分层多级花状二氧化锡微球的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明公开了一种三维分层多级花状二氧化锡微球的制备方法，属于材料制备工艺领域。
【背景技术】
[0002]二氧化锡是一种典型的直接宽带隙/?-型半导体功能材料，其体带隙约为3.6eV(在300K时)，激子束缚能为130meV，激子玻尔半径约为27nm，是短波长发光器件、激光器、固态平面显示、光存储、气体传感器等方面的重要应用材料。由于这种半导体材料具有跃迁概率大和较大的电子迁移率等物理或化学特性优点，它在微电子工业、光电子器件以及太阳能电池的光热转换器等诸多领域是具有广泛应用的半导体材料。然而，二氧化锡的微观结构、粒子尺寸和维数对其物理或化学特性有很大的影响，如:三维分层结构不但具有原有的特性，更具有新的一些物理化学特性，因此，对SnO2纳米晶合成与更加优化的结构和形态的研究有了极大的兴趣，特别是，三维分层结构已经引起了相当大的关注。
[0003]研究制备SnO2的方法很多，例如锡氧化法、碳热还原法、化学气相沉积法、热解喷射法、射频溅射法、溶胶-凝胶法及水热法等，特别是水热法已成为当前纳米材料领域重要的合成方法。化学气相沉淀法的优点是:工艺过程方便控制、合成的微粒粒度分布均匀，大小可以精确控制， 无粘结分散性较好。射频溅射法溅射速度越快，微粒的产量越高，该法重复性好而且可控制性高。缺点是微粒生长速度慢，实验效率低，且仪器昂贵，实验成本高。采用溶胶-凝胶法制备纳米SnO2微粒具有以下优点:均匀度高，可达分子或原子尺度；纯度高，这是由于制备所用材料纯度高，而且溶剂在制备过程中易于除去；烧成温度低，反应过程易于控制，不足之处在于:采用该方法处理时间较长，制品易产生开裂，烧成不够完善等。
[0004]水热反应是在相对较高温度和压力条件下进行的，能够实现在常规条件下不能进行的化学反应或是提高其反应效率。水热法具有工艺和设备简单，易于控制，无需高温灼烧处理，晶化和分散性良好等优点，通常以SnCl4.5Η20或SnCl2.2Η20为原料合成各种纳米晶材料，通过水热法合成的这种纳米晶材料具有十分优良的物理化学性能。实践证明=SnO2F论在碱性、中性还是强酸性等水热条件下均具有极低的溶解度，SnCl4在高温水热条件下极易处于过饱和状态而快速反应形成不同粒径且颗粒极小的纳米SnO2晶体，所以水热法广泛应用于纳米材料的制备。但由于反应是在高温高压条件下进行，对设备的依赖性较大，同时反应介质-水的沸点低，也限制了水热法的发展。
【发明内容】
[0005]针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种三维分层多级花状二氧化锡微球的制备方法。
[0006]为达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种三维分层多级花状二氧化锡微球的制备方法，具有以下步骤:
I)将0.8^1.0g尿素溶解于体积比为7:3的去离子水和乙醇溶液中，配制混合溶液，将质量分数为98%的SnCl2.2H20作为前驱体，在混合溶液中分别配制Sn2+浓度10，15和20mM/L的悬浊液，然后边微波辅助轻轻震荡混合溶液，边滴加6M/ml的NaOH溶液0.8^1.0L ；
2)将混合溶液转移到的聚四氟高压锅内，分别在15(T16(TC水热条件下，反应If20小时，所得产物用去离子水洗涤3次，得到初级产物；
3)将初级产物再次分散在去离子水中，静置30分钟后，除去灰色沉淀物，再次离心处理；在6(T80°C条件下真空干燥8~10小时，制得三维分层多级花状二氧化锡微球。
[0007]与现有技术相比，本发明具有如下突出的实质性特点和显著的优点:
本发明利用微波辅助技术水热合成三维分层多级花状二氧化锡微球结构，通过控制实验的各种参数和温度条件，在无模版的条件下，实现三维分层多级花状二氧化锡微球的制备，在三维结构材料制备领域具有潜在的应用价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本发明制备所得样品I的三维分层多级花状二氧化锡微球的X射线衍射仪图(a)、
扫描电子显微镜图(b)、透射电子显微镜图(C)、高倍透射电子显微镜图(d、e、f)。
[0009]图2为本发明制备所得样品2飞的三维分层多级花状二氧化锡微球的扫描电子显微镜图。
[0010]图3为本发明制备所得样品2飞的三维分层多级花状二氧化锡微球的X射线衍射仪图。
`[0011]图4为本发明制备所得样品2飞的三维分层多级花状二氧化锡微球的透射电子显微镜图。
[0012]图5为本发明制备所得样品2飞的三维分层多级花状二氧化锡微球的高倍透射电子显微镜图。
[0013]图6为本发明制备所得样品5陈化30分钟后对其灰色物质进行X射线衍射仪图(a)、大容积反应釜和预氧化处理制备所得的三维分层多级花状二氧化锡微球的扫描电子显微镜图(b、c)及氧化6、9和15小时后的扫描电子显微镜图(d、e、f )。
[0014]图7为本发明制备样品8过程中分别氧化6和9小时后所得样品的X射线衍射仪图。
【具体实施方式】
[0015]现将本发明的具体实施例结合【专利附图】
【附图说明】如下。
[0016]实施例1
一种三维分层多级花状二氧化锡微球的制备方法，具有以下步骤:
1)0.2g尿素溶解在35ml去离子水和15ml乙醇的混合溶液中，然后添加质量分数为98%SnCl2.2Η20达到Sn2+浓度10 mM/L,轻轻振荡形成悬浊液，在微波辅助条件下，滴加6 M/L 的 NaOH 溶液 1.0 ml。
[0017]2)将溶液转移到60 ml的聚四氟高压反应釜内，在160°C的烘箱中恒温18小时。所得产物用去离子水洗涤3次，得到初级产物。
[0018]3)将初级产物再次分散在去离子水中，静置30分钟后，除去灰色沉淀物，再次离心处理。在60°C真空干燥箱中干燥8小时以上，获得三维分层多级花状二氧化锡微球样品
1
[0019]实施例2
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，步骤2)中的反应温度为150°C，获得三维分层多级花状二氧化锡微球样品2。
[0020]实施例3
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，步骤I)中的Sn2+浓度达到15 mM，获得三维分层多级花状二氧化锡微球样品3。
[0021]实施例4 本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，步骤I)中的Sn2+浓度达到20 mM，获得三维分层多级花状二氧化锡微球样品4。
[0022]实施例5
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，步骤I)中的Sn2+浓度达到20 mM，并滴加0.8 ml的NaOH，获得三维分层多级花状二氧化锡微球样品5。
[0023]实施例6
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，步骤I)中的Sn2+浓度达到20 mM，不加入尿素，获得三维分层多级花状二氧化锡微球样品6。
[0024]实施例7
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，步骤2)中的使用大容积100 ml的聚四氟高压反应釜，获得三维分层多级花状二氧化锡微球样品7。
[0025]实施例8
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，在水热反应前，即步骤I)中加入氢氧化钠后的溶液放置在空气中24小时对Sn2+进行预氧化，获得三维分层多级花状二氧化锡微球样品8。
[0026]样品检测与表征
现将所得产物进行仪器检测或表征的结果叙述如下:
检测试验例一:
如图1所示，将实施例1中得到的样品I进行X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜、透射电子显微镜观察，从XRD图谱(图1a)可以得出样品是高度结晶的四方相SnO2，扫描电子显微镜(图lb)、透射电子显微镜(图1c)和高倍透射电子显微镜(图ld、e)初步推断二氧化锡是球形微晶结构，在球形表面具有纳米片状的多级分层结构(见图lc、f)，说明成功制得二氧化锡三维分层多级结构。
[0027]检测试验例二:
如图2所示，将实施例2飞中得到的样品进行扫描显微镜观察，比较发现:五种样品都具有球型微晶结构，在微球表面均形成纳米片状的分层多级结构，样品4(图2c)和6(图2e)形貌更似花状，样品3 (图2b)似海星的形状，样品5 (图2d)似盛开的玫瑰花的形状。样品2 (图2a)温度为150°C，其它样品为160°C条件下制备，样品2中纳米片分支不是很明显的观察到(见图2a)，但球表面凹凸不平，其余几个样品纳米片状分支清晰可见，长度大约在200nm。样品2_5中纳米片均指向球心方向，很有序，在样品6中，纳米片的排列是杂乱无章的(见图2e)，外貌更似于羽毛状的，与前五种样品不同的是:样品6中没有添加尿素。说明尿素可能是控制二氧化锡花状分级多层结构形成的一个重要影响因素。
[0028]检测试验例三:
如图3所示，将实施例2飞中得到的样品进行X射线衍射仪(XRD)分析，发现五种样品都具有四方相二氧化锡结构，这表明无论是低温(图3a)还是改变Sn2+的浓度(图3b、C、d)，或是调节尿素的添加量(图3c、e)，均不影响二氧化锡的晶相，只是对形成的二氧化锡纳米晶的球形尺寸有影响，但Sn2+的浓度对二氧化锡的纯度有影响，高浓度下易产生灰色一氧化锡颗粒。也说明了二氧化锡三维分层多级结构在低温下可以成功制备。
[0029]检测试验例四:
如图4和图5所示，将实施例2飞中得到的样品进行透射电子显微镜和高分辨透射电子显微镜观察，图4中清晰地看到五种样品球形表面生长了纳米片的分层结构，其中图4a证明了样品2的表面的纳米片也是有长度的，和图2a的分析一致。图5中可以发现纳米片长度均在200纳米左右(见图5a、d)，厚度在30纳米左右(见图5b)，晶格间距为0.33纳米左右(见图5b、c、e)，符合四方相二氧化锡(110)晶面，说明生成的二氧化锡纳米片具有择优生长取向，主要沿着110晶面生长，得到的二氧化锡微球是正四方相，同时说明了尿素的量的变化对控制二氧化锡的分层多级结构的形成是一个重要的影响因素。
[0030]检测试验例五:
如图6和图7所示，将实施例5中得到的二氧化锡样品5陈化30分钟后对其灰色物质进行X射线衍射仪分析，从峰的位置(见图6a)判断，得到的不再是纯相二氧化锡，存在一氧化锡，并且一氧化锡是主要的产物。说明高Sn2+浓度，易造成不纯。将实施例7和8中得到的二氧化锡样品进行扫描电镜 观察，能够清晰的观察到不论是大容积的反应釜条件(见图6b)还是先预氧化24小时(见图6c)，均提高了氧化作用的所需的含氧量，但是并没有得到更加优化的二氧化锡分级多层结构，说明温和的氧化作用对二氧化锡多层结构的形成是一个主要影响因素之一。将实施例8中得到的二氧化锡样品8做X射线衍射仪和扫描电镜观察，我们发现:在形成最终产物之前，首先形成了一氧化锡(见图7和图6d、e)，随着氧化时间的增加，纳米晶逐渐长大，且一氧化锡被氧化成二氧化锡，达到15小时时，已经开始形成纳米片状分层结构(见图6f)。
【权利要求】
1.一种三维分层多级花状二氧化锡微球的制备方法，其特征在于，具有以下步骤: 1)将0.8^1.0g尿素溶解于体积比为7:3的去离子水和乙醇溶液中，配制混合溶液，将质量分数为98%的SnCl2.2H20作为前驱体，在混合溶液中分别配制Sn2+浓度10，15和20mM/L的悬浊液，然后边微波辅助轻轻震荡混合溶液，边滴加6M/ml的NaOH溶液0.8^1.0L ； 2)将混合溶液转移到的聚四氟高压锅内，分别在15(T16(TC水热条件下，反应If20小时，所得产物用去离子水洗涤3次，得到初级产物； 3)将初级产物再次分散在去离子水中，静置30分钟后，除去灰色沉淀物，再次离心处理；在6(T80°C条件下真`空干燥8~10小时，制得三维分层多级花状二氧化锡微球。
【文档编号】C01G19/02GK103864139SQ201410054728
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年2月18日 优先权日:2014年2月18日
【发明者】陈志文, 王利军, 汪文峰, 焦正, 吴明红 申请人:上海大学
【专利摘要】本发明公开了一种水热合成花状三维多层分级形貌二氧化锡结构材料的方法,属于材料制备工艺领域。将二水二氯化锡粉末加入乙醇和水（1:1体积比）的混合溶剂中，通过控制锡离子的浓度、温度、尿素的量，水热的条件下制备出三维多级分层结构的不同形貌的二氧化锡材料。通过对所制备的材料的研究得出：尿素对控制二氧化锡三维多级分层结构是一个重要的影响因素，氧化作用对纳米片的形成是一个关键因素。本发明可以降低反应成本，提高二氧化锡纳米材料的生产效率,制备的纳米材料形貌可控且具有纯度高、性能好、比表面积大等优点，并且材料可以广泛应用于锂离子电池、太阳能电池、超级电容器等新能源器件，也可适用于催化剂载体、信息材料等领域。本发明无需任何表面活性剂或模板辅助，未使用有毒有害的有机溶剂，所用原材料廉价易得，是一种环保的制备方法。
【专利说明】三维分层多级花状二氧化锡微球的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明公开了一种三维分层多级花状二氧化锡微球的制备方法，属于材料制备工艺领域。
【背景技术】
[0002]二氧化锡是一种典型的直接宽带隙/?-型半导体功能材料，其体带隙约为3.6eV(在300K时)，激子束缚能为130meV，激子玻尔半径约为27nm，是短波长发光器件、激光器、固态平面显示、光存储、气体传感器等方面的重要应用材料。由于这种半导体材料具有跃迁概率大和较大的电子迁移率等物理或化学特性优点，它在微电子工业、光电子器件以及太阳能电池的光热转换器等诸多领域是具有广泛应用的半导体材料。然而，二氧化锡的微观结构、粒子尺寸和维数对其物理或化学特性有很大的影响，如:三维分层结构不但具有原有的特性，更具有新的一些物理化学特性，因此，对SnO2纳米晶合成与更加优化的结构和形态的研究有了极大的兴趣，特别是，三维分层结构已经引起了相当大的关注。
[0003]研究制备SnO2的方法很多，例如锡氧化法、碳热还原法、化学气相沉积法、热解喷射法、射频溅射法、溶胶-凝胶法及水热法等，特别是水热法已成为当前纳米材料领域重要的合成方法。化学气相沉淀法的优点是:工艺过程方便控制、合成的微粒粒度分布均匀，大小可以精确控制， 无粘结分散性较好。射频溅射法溅射速度越快，微粒的产量越高，该法重复性好而且可控制性高。缺点是微粒生长速度慢，实验效率低，且仪器昂贵，实验成本高。采用溶胶-凝胶法制备纳米SnO2微粒具有以下优点:均匀度高，可达分子或原子尺度；纯度高，这是由于制备所用材料纯度高，而且溶剂在制备过程中易于除去；烧成温度低，反应过程易于控制，不足之处在于:采用该方法处理时间较长，制品易产生开裂，烧成不够完善等。
[0004]水热反应是在相对较高温度和压力条件下进行的，能够实现在常规条件下不能进行的化学反应或是提高其反应效率。水热法具有工艺和设备简单，易于控制，无需高温灼烧处理，晶化和分散性良好等优点，通常以SnCl4.5Η20或SnCl2.2Η20为原料合成各种纳米晶材料，通过水热法合成的这种纳米晶材料具有十分优良的物理化学性能。实践证明=SnO2F论在碱性、中性还是强酸性等水热条件下均具有极低的溶解度，SnCl4在高温水热条件下极易处于过饱和状态而快速反应形成不同粒径且颗粒极小的纳米SnO2晶体，所以水热法广泛应用于纳米材料的制备。但由于反应是在高温高压条件下进行，对设备的依赖性较大，同时反应介质-水的沸点低，也限制了水热法的发展。
【发明内容】
[0005]针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种三维分层多级花状二氧化锡微球的制备方法。
[0006]为达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种三维分层多级花状二氧化锡微球的制备方法，具有以下步骤:
I)将0.8^1.0g尿素溶解于体积比为7:3的去离子水和乙醇溶液中，配制混合溶液，将质量分数为98%的SnCl2.2H20作为前驱体，在混合溶液中分别配制Sn2+浓度10，15和20mM/L的悬浊液，然后边微波辅助轻轻震荡混合溶液，边滴加6M/ml的NaOH溶液0.8^1.0L ；
2)将混合溶液转移到的聚四氟高压锅内，分别在15(T16(TC水热条件下，反应If20小时，所得产物用去离子水洗涤3次，得到初级产物；
3)将初级产物再次分散在去离子水中，静置30分钟后，除去灰色沉淀物，再次离心处理；在6(T80°C条件下真空干燥8~10小时，制得三维分层多级花状二氧化锡微球。
[0007]与现有技术相比，本发明具有如下突出的实质性特点和显著的优点:
本发明利用微波辅助技术水热合成三维分层多级花状二氧化锡微球结构，通过控制实验的各种参数和温度条件，在无模版的条件下，实现三维分层多级花状二氧化锡微球的制备，在三维结构材料制备领域具有潜在的应用价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本发明制备所得样品I的三维分层多级花状二氧化锡微球的X射线衍射仪图(a)、
扫描电子显微镜图(b)、透射电子显微镜图(C)、高倍透射电子显微镜图(d、e、f)。
[0009]图2为本发明制备所得样品2飞的三维分层多级花状二氧化锡微球的扫描电子显微镜图。
[0010]图3为本发明制备所得样品2飞的三维分层多级花状二氧化锡微球的X射线衍射仪图。
`[0011]图4为本发明制备所得样品2飞的三维分层多级花状二氧化锡微球的透射电子显微镜图。
[0012]图5为本发明制备所得样品2飞的三维分层多级花状二氧化锡微球的高倍透射电子显微镜图。
[0013]图6为本发明制备所得样品5陈化30分钟后对其灰色物质进行X射线衍射仪图(a)、大容积反应釜和预氧化处理制备所得的三维分层多级花状二氧化锡微球的扫描电子显微镜图(b、c)及氧化6、9和15小时后的扫描电子显微镜图(d、e、f )。
[0014]图7为本发明制备样品8过程中分别氧化6和9小时后所得样品的X射线衍射仪图。
【具体实施方式】
[0015]现将本发明的具体实施例结合【专利附图】
【附图说明】如下。
[0016]实施例1
一种三维分层多级花状二氧化锡微球的制备方法，具有以下步骤:
1)0.2g尿素溶解在35ml去离子水和15ml乙醇的混合溶液中，然后添加质量分数为98%SnCl2.2Η20达到Sn2+浓度10 mM/L,轻轻振荡形成悬浊液，在微波辅助条件下，滴加6 M/L 的 NaOH 溶液 1.0 ml。
[0017]2)将溶液转移到60 ml的聚四氟高压反应釜内，在160°C的烘箱中恒温18小时。所得产物用去离子水洗涤3次，得到初级产物。
[0018]3)将初级产物再次分散在去离子水中，静置30分钟后，除去灰色沉淀物，再次离心处理。在60°C真空干燥箱中干燥8小时以上，获得三维分层多级花状二氧化锡微球样品
1
[0019]实施例2
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，步骤2)中的反应温度为150°C，获得三维分层多级花状二氧化锡微球样品2。
[0020]实施例3
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，步骤I)中的Sn2+浓度达到15 mM，获得三维分层多级花状二氧化锡微球样品3。
[0021]实施例4 本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，步骤I)中的Sn2+浓度达到20 mM，获得三维分层多级花状二氧化锡微球样品4。
[0022]实施例5
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，步骤I)中的Sn2+浓度达到20 mM，并滴加0.8 ml的NaOH，获得三维分层多级花状二氧化锡微球样品5。
[0023]实施例6
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，步骤I)中的Sn2+浓度达到20 mM，不加入尿素，获得三维分层多级花状二氧化锡微球样品6。
[0024]实施例7
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，步骤2)中的使用大容积100 ml的聚四氟高压反应釜，获得三维分层多级花状二氧化锡微球样品7。
[0025]实施例8
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，在水热反应前，即步骤I)中加入氢氧化钠后的溶液放置在空气中24小时对Sn2+进行预氧化，获得三维分层多级花状二氧化锡微球样品8。
[0026]样品检测与表征
现将所得产物进行仪器检测或表征的结果叙述如下:
检测试验例一:
如图1所示，将实施例1中得到的样品I进行X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜、透射电子显微镜观察，从XRD图谱(图1a)可以得出样品是高度结晶的四方相SnO2，扫描电子显微镜(图lb)、透射电子显微镜(图1c)和高倍透射电子显微镜(图ld、e)初步推断二氧化锡是球形微晶结构，在球形表面具有纳米片状的多级分层结构(见图lc、f)，说明成功制得二氧化锡三维分层多级结构。
[0027]检测试验例二:
如图2所示，将实施例2飞中得到的样品进行扫描显微镜观察，比较发现:五种样品都具有球型微晶结构，在微球表面均形成纳米片状的分层多级结构，样品4(图2c)和6(图2e)形貌更似花状，样品3 (图2b)似海星的形状，样品5 (图2d)似盛开的玫瑰花的形状。样品2 (图2a)温度为150°C，其它样品为160°C条件下制备，样品2中纳米片分支不是很明显的观察到(见图2a)，但球表面凹凸不平，其余几个样品纳米片状分支清晰可见，长度大约在200nm。样品2_5中纳米片均指向球心方向，很有序，在样品6中，纳米片的排列是杂乱无章的(见图2e)，外貌更似于羽毛状的，与前五种样品不同的是:样品6中没有添加尿素。说明尿素可能是控制二氧化锡花状分级多层结构形成的一个重要影响因素。
[0028]检测试验例三:
如图3所示，将实施例2飞中得到的样品进行X射线衍射仪(XRD)分析，发现五种样品都具有四方相二氧化锡结构，这表明无论是低温(图3a)还是改变Sn2+的浓度(图3b、C、d)，或是调节尿素的添加量(图3c、e)，均不影响二氧化锡的晶相，只是对形成的二氧化锡纳米晶的球形尺寸有影响，但Sn2+的浓度对二氧化锡的纯度有影响，高浓度下易产生灰色一氧化锡颗粒。也说明了二氧化锡三维分层多级结构在低温下可以成功制备。
[0029]检测试验例四:
如图4和图5所示，将实施例2飞中得到的样品进行透射电子显微镜和高分辨透射电子显微镜观察，图4中清晰地看到五种样品球形表面生长了纳米片的分层结构，其中图4a证明了样品2的表面的纳米片也是有长度的，和图2a的分析一致。图5中可以发现纳米片长度均在200纳米左右(见图5a、d)，厚度在30纳米左右(见图5b)，晶格间距为0.33纳米左右(见图5b、c、e)，符合四方相二氧化锡(110)晶面，说明生成的二氧化锡纳米片具有择优生长取向，主要沿着110晶面生长，得到的二氧化锡微球是正四方相，同时说明了尿素的量的变化对控制二氧化锡的分层多级结构的形成是一个重要的影响因素。
[0030]检测试验例五:
如图6和图7所示，将实施例5中得到的二氧化锡样品5陈化30分钟后对其灰色物质进行X射线衍射仪分析，从峰的位置(见图6a)判断，得到的不再是纯相二氧化锡，存在一氧化锡，并且一氧化锡是主要的产物。说明高Sn2+浓度，易造成不纯。将实施例7和8中得到的二氧化锡样品进行扫描电镜 观察，能够清晰的观察到不论是大容积的反应釜条件(见图6b)还是先预氧化24小时(见图6c)，均提高了氧化作用的所需的含氧量，但是并没有得到更加优化的二氧化锡分级多层结构，说明温和的氧化作用对二氧化锡多层结构的形成是一个主要影响因素之一。将实施例8中得到的二氧化锡样品8做X射线衍射仪和扫描电镜观察，我们发现:在形成最终产物之前，首先形成了一氧化锡(见图7和图6d、e)，随着氧化时间的增加，纳米晶逐渐长大，且一氧化锡被氧化成二氧化锡，达到15小时时，已经开始形成纳米片状分层结构(见图6f)。
【权利要求】
1.一种三维分层多级花状二氧化锡微球的制备方法，其特征在于，具有以下步骤: 1)将0.8^1.0g尿素溶解于体积比为7:3的去离子水和乙醇溶液中，配制混合溶液，将质量分数为98%的SnCl2.2H20作为前驱体，在混合溶液中分别配制Sn2+浓度10，15和20mM/L的悬浊液，然后边微波辅助轻轻震荡混合溶液，边滴加6M/ml的NaOH溶液0.8^1.0L ； 2)将混合溶液转移到的聚四氟高压锅内，分别在15(T16(TC水热条件下，反应If20小时，所得产物用去离子水洗涤3次，得到初级产物； 3)将初级产物再次分散在去离子水中，静置30分钟后，除去灰色沉淀物，再次离心处理；在6(T80°C条件下真`空干燥8~10小时，制得三维分层多级花状二氧化锡微球。
【文档编号】C01G19/02GK103864139SQ201410054728
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年2月18日 优先权日:2014年2月18日
【发明者】陈志文, 王利军, 汪文峰, 焦正, 吴明红 申请人:上海大学
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