非水解溶膠-凝膠法制備SnO2-SiO2納米材料及其表征.pdf

1、SnO2是一種重要的半導體功能材料，在氣體傳感、催化、電化學以及光學等領域具有重要應用。通常情況下，較大的比表面積以及較小的顆粒直徑是材料展現(xiàn)其性能的必備條件。將納米制備技術應用于SnO2材料的制備，對于最大限度地發(fā)揮SnO2的用途有著極其重要的意義。目前，圍繞SnO2納米材料的研究主要包括形貌的控制、材料的摻雜和包覆以及納米結(jié)構的組裝。
　　 采用非水解溶膠-凝膠過程制備的納米復合氧化物具有形貌可控、結(jié)晶度高、顆粒分散均勻以及

2、比表面積大等特點。該反應過程對前驅(qū)物的反應活性要求較低，反應條件溫和，可以實現(xiàn)原子級別的均勻混合，整個工藝過程簡便易于操作。
　　 本研究通過非水解溶膠-凝膠過程制備了一系列錫硅納米復合納米材料，研究了幾種反應因素對材料性質(zhì)的影響且初步探討其反應機理。另外，分別以CO催化氧化以及四氫呋喃聚合作為模型反應，考察了所制備材料的催化性能。通過FT-IR、XRD、N2物理吸附、TEM和UV-Vis等表征手段對所制備材料的結(jié)構與織構性質(zhì)進

3、行分析研究，結(jié)合相關催化反應結(jié)果，得到以下主要結(jié)果和結(jié)論:
　　 1.通過比較直接干燥和丙酮(acetone)封端兩種后處理方法對錫硅復合材料性質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)采用丙酮封端處理后所得材料的比表面積有所增加，其BET比表面積為286.3m2/g,顆粒直徑為11.7nm。
　　 2.采用非水解溶膠-凝膠法所得干凝膠經(jīng)過焙燒后，材料中存在Sn-O-Si鍵，焙燒之前的干凝膠只存在四配位錫原子，焙燒之后則出現(xiàn)四配位與六配位的混合。無

4、溶劑條件所得干凝膠經(jīng)過500℃焙燒后，Sn-O-Si鍵出現(xiàn)部分斷裂。
　　 3.在采用直接干燥的情況下，隨著Sn含量的增加，所得材料比表面積與孔容相應增加，推測其可能的原因是隨著Lewis酸濃度的提高，反應物之間異質(zhì)縮合反應速率相應增加，所生成凝膠高度交叉耦合，因而可抵抗凝膠網(wǎng)狀結(jié)構在干燥過程中所產(chǎn)生的較大毛細管壓。
　　 4.在無溶劑存在情況下制備的干凝膠經(jīng)過300℃焙燒后所得材料呈層狀結(jié)構，且有介孔結(jié)構存在，經(jīng)過50