[发明专利]一种超细纳米二氧化锡及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超细纳米二氧化锡及其制备方法，二氧化锡的制备方法包括以下步骤：先分别称取铁盐和锡酸盐，将铁盐、锡酸盐和去离子水配制成铁盐浓度为0.1～1.0mol/L、锡酸盐浓度为0.1～0.19mol/L的Fe(OH)₃@H₂SnO₃溶胶混合物；再将得到的Fe(OH)₃@H₂SnO₃溶胶混合物置于反应釜中加热至175～185℃并保温1.0～1.5h，自然冷却至室温，然后将冷却至室温的混合物进行离心分离，得到分离出的Fe(OH)₃@SnO₂固体混合物；之后向Fe(OH)₃@SnO₂固体混合物中加入盐酸充分反应至无色后，再用去离子充分洗涤，得到SnO₂和水的混合物；最后将该混合物置于干燥箱中充分干燥，即得到超细纳米二氧化锡。采用该制备方法能够抑制二氧化锡在反应过程中发生聚集，得到分散性好且尺寸较小的二氧化锡。

技术领域

本发明涉及纳米材料设计与制备领域，尤其是涉及一种超细纳米二氧化锡及其制备方法。

背景技术

纳米二氧化锡因具有独特的物理化学性质和广阔的应用前景而备受研究者关注。人们已经制备出不同形貌和结构的二氧化锡纳米材料，并将其应用于光催化、气敏、传感和化学电源等领域。

二氧化锡是一种优秀的半导体材料、储能材料，其常用的制备方法是利用氯化锡或者锡酸盐在水热条件下的水解。通常情况下，在水解过程中，先形成锡酸(H₂SnO₃)胶体，进一步脱水形成SnO₂的核，随着反应时间的增加，生成大量的小颗粒的二氧化锡核，这些二氧化锡核逐渐团聚成大颗粒的二氧化锡。基于此，人们已经合成了不同尺寸的纳米二氧化锡，然而，通过上述方法制备的二氧化锡纳米材料往往颗粒尺寸较大，原因是很难抑制二氧化锡在反应过程中的聚集。材料的电化学性能与其尺寸大小密切相关，因此从材料的基础研究和各种技术应用(如多相催化、气体传感、储能和光电)角度而言，纳米尺寸抑或超细纳米尺寸二氧化锡材料的制备显得非常重要。

综上可知，纳米二氧化锡尤其是超细纳米二氧化锡具有潜在的研究价值和应用前景，因此有必要寻找一种制备方法以获得超细尺寸的二氧化锡。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种超细纳米二氧化锡及其制备方法，采用该制备方法能够抑制二氧化锡在反应过程中发生聚集，得到分散性好且尺寸较小的二氧化锡。

本发明为了解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种超细纳米二氧化锡的制备方法，包括以下步骤：

(1)、分别称取铁盐和锡酸盐，将铁盐、锡酸盐和去离子水配制成铁盐浓度为0.1～1.0mol/L、锡酸盐浓度为0.1～0.19mol/L的Fe(OH)₃@H₂SnO₃溶胶混合物；

(2)、将步骤(1)得到的Fe(OH)₃@H₂SnO₃溶胶混合物置于反应釜中加热至175～185℃并保温1～1.5h，自然冷却至室温，然后将冷却至室温的混合物进行离心分离，得到分离出的Fe(OH)₃@SnO₂固体混合物；

(3)、向步骤(2)得到的Fe(OH)₃@SnO₂固体混合物中加入盐酸充分反应至无色后，再用去离子水充分洗涤，即得到SnO₂和水的混合物，然后将该混合物置于干燥箱中充分干燥，即得到超细纳米SnO₂。

进一步地，步骤(1)中，所述铁盐为三氯化铁、硝酸铁或硫酸铁中的任意一种。