纳米氧化锡的研究进展

纳米氧化锡的用途及研究进展付高辉0909404018高分子材料与工程1 前言氧化锡是一种宽带系半导体材料，带宽范围为 3.6～4．0 eV。

它用途广泛，在有机合成中，可用作催化剂。

在陶瓷工业中，可作为釉料和搪瓷乳浊剂。

由于小尺寸效应及表面效应，纳米氧化锡具有特殊的光电性能、气敏性能、催化性能以及具有化学和机械稳定性，在气敏元件、半导体元件、电极材料、液晶显示器、保护性涂层及太阳能电池等方面有着潜在的应用。

是一种重要的半导体金属氧化物功能材料。

鉴于纳米材料的表面原子数与体相原子数之比随颗粒尺寸的减小而急剧增大，从而显示出体积效应、量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应，在光、电、磁、力、化学等方面呈现出一系列独特的性质，人们自然致力研究SnO纳米2材料的制备。

[1-3 ]2 纳米氧化锡的性质2.1 化学稳定性纳米氧化锡材料因其也为惰性金属氧化物，不易发生化学反应。

因此在好多反应中都保持了自己的性质，这为开发多功能的新型材料提供了保证。

2.2 量子尺寸效应当超细微粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射周边性的边界条件将被破坏，导致声、深度等物理尺寸相当或更小时，纳米SnO2光、电、磁、热、力学等性质呈现出新的小尺寸效应。

利用这些小尺寸效应，在使用技术方面开辟了一些新的领域。

2.3 宏观量子隧道效应宏观量子隧道效应即当微观粒子的总能量小于势垒高度时，该粒子仍能穿越这一势垒。

近年来，人们发现一些宏观量，例如微颗粒的磁化强度，量子相干器件中的磁通量等亦有隧道效应，称为宏观的量子隧道效应。

而纳米SnO的宏观量2子隧道效应为其在微电子器件发面的发展奠定了良好的基础。

2.4 表面效应表面原子数与体相原子数之比随颗粒尺寸的减小而急剧增大，表面原子数增多，原子配位不足及高的表面能，使这些表面原子具有高的活性，极不稳定，很容易与其他原子结合，使其稳定化。

从而产生表面效应。

3 纳米氧化锡的用途3.1 纳米氧化锡薄膜SnO2纳米薄膜具有透明度很高，一致性，小型化，集成化等优点，其研究与应用受到普遍关注。

制备方法主要有溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、喷涂热解法、射频磁控溅射法等。

SnO2纳米薄膜技术与微电子技术配合紧密，开发出的sn02，纳米薄膜电子器件正逐步在气体检测、透明导电膜、电池电极、气敏传感器等方面推广使用。

[4]3.2 纳米氧化锡粉及晶体氧化锡纳米材料粉体广泛用于玻璃电极、信息材料和敏感材料等方面。

[5-6]超细、单分散纳米颗粒在陶瓷、磁性粒子、半导体、超导体和金属催化剂领域应用广泛。

[7-8]氧化锡纳米晶体(ATO)具有优异的光学性能、化学性能、力学稳定性和高导电性。

[9]制备纳米氧化锡的方法主要有物理法和化学法。

物理法有溅射法、气象沉积法和等离子体法；化学法有水热法、醇盐水解法和化学沉淀法。

3.3纳米氧化锡涂料目前制作透明隔热玻璃最常用的方法是在玻璃表面镀膜或贴膜，但由于生产成本较高，难以广泛应用。

在纳米氧化锡中掺入铟，制成高纯氧化铟锡(ITO)纳米复合粉末，然后制成制成ITO靶材，然后在基体上成膜。

从而制成纳米氧化铟锡透明隔热涂料。

试验结果表明[10]，该涂料具有良好的光谱选择性，在可见光区具有高的透过性，并能有效阻隔红外光区的热辐射。

纳米涂料的制备方法主要有四种：溶胶凝胶法、原位聚合法、插层法、共混法[11-12]。

4 纳米氧化锡的研究进展以及方向目前，纳米氧化锡的应用研究不如制备技术研究广泛和深入。

如何更好地发挥纳米氧化锡的优异性能，提高产品的性能价格比，使制造出的产品在国际市场上具有竞争力都是应用研究努力的方向。

总体来说，纳米材料的研究主要包括：1.纳米材料结构的研究及其性能的分析、测试及表征；2.纳米材料的合理制备；3.纳米微粒大小、形状的可控性研究；4.纳米材料的工业化生产及实际应用研究。

探讨纳米氧化锡的更为广阔的应用领域，同时要加强纳米氧化锡物理化学性能方面的研究，以指导和促进纳米氧化锡应用领域的拓展。

把制备技术与应用基础研究有机结合起来，通过控制工程方面的研究，制备出粒度、晶型、形貌等均符合应用的纳米氧化锡。

加强纳米氧化锡与其他纳米材料或非纳米材料的复合添加技术及相关设备的研究，如掺锑[13]、掺磷、掺氟[14]、掺铟[15]等制成薄膜后更好的应用于薄膜电阻器、透明电极、气敏传感器、太阳能电池、热反射镜、光电子器件、电热转换等，加强应用过程中的相关测试仪器的研究与开发；加强各学科领域的协作与联合；加强科技界与企业界的共同合作。

改进各种方法的制备工艺，综合各种方法的优点，得到纯度高、粒径分布均匀、团聚小的纳米粉体，将是今后研究的重点；同时寻求设备简单、成本低、产率高、产物性能稳定的制备方法来实现工业化，是科学工作者追求的目标。

此外，大量研究表明，氧化锡中掺杂其他物质，将使其催化性能得到极大的改善，所以纳米氧化锡复合材料的开发与应用也将成为研究热点之一。

纳米薄膜仍将是今后段时间内SnO 纳米材料的重点研究和开发对象，并主要侧重于制备工艺的改进掺杂对气敏性能、导电性能、光催化性能的影响与提高，纳米线制备方法，探讨纳米线的形成机制，以及研制成而开发出新型便捷的SnO2纳米材料的研究难点与前沿。

高灵敏度的气敏传感器将成为SnO25 结束氧化锡的用途很是广泛，纳米氧化锡通过将纳米材料自身所具有的各类特殊性能与氧化锡结合起来，使得氧化锡在电、光、热等等各方面的性质都发生了变化，大大扩展了氧化锡的使用，使得它在对人们生活有益的各方面发挥了用处。

人们还可以通过在纳米氧化锡制品中掺杂各类元素制成锡基复合氧化物，来改善纳米氧化锡的缺点以满足人们的不同需求。

总之，纳米氧化锡在人类的生活、科研方面都是不可或缺的，必须研制出更多的方法来弥补纳米氧化锡的缺点，拓宽它的应用范围。

在“纳米热”席卷全球的高科技时代，纳米氧化锡以其优越的性能特点，在而言都会发光、热、电、声、磁等物理特性以及其他宏观性质方面较传统Sn02生显著的变化，能同时显现出氧化锡的特性和纳米材料特有的优点，故纳米氧化锡在许多领域展示出引人注目的广泛应用。

但就目前的应用研究现状来看，我国同国外相比仍有一定的差距。

随着制备技术的进一步完善和应用研究的进一步深入，纳米氧化锡必将成为21世纪一个大放异彩的明星而展现在新材料。

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