纳米纤维素诱导制备纳米二氧化锡及其性能研究

存在。 将 抽滤 后 的胶体 在恒 温鼓 风干燥 箱 中干燥后 ．
研磨 得粉 末 ．然后 将所 得 的粉末 置于 控温高 温炉 中
烧结 ３ ｈ即得 Ｓ ｎ Ｏ ， 粉体
１ ． ３室 温 制 备 纳 米 Ｓ ｎ ｏ Ｃ ＮＣ
本 研 究 以 纳米 纤 维 素 晶体 为模 板 、 Ｓ ｎ Ｃ ｈ． ５ Ｈ ２ ０ 为锡源 ． 采 用 溶胶 凝 胶 法 制备 纳 米 Ｓ ｎ Ｏ ， 材料 ． 并 对 其 进行 表征
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以Ｓ ｎ Ｃ １ ４ ・ ５ Ｈ ２ Ｏ为锡 源前驱 物、 纳米 纤维素 晶体（ Ｃ Ｎ Ｃ ） 为模板 、 乙醇一 水为混合 溶剂 ， 在 室温下制备
得到 了Ｓ ｎ Ｏ 一 Ｃ Ｎ Ｃ样 品 ，煅 烧后 得 到 了纳 米 Ｓ ｎ Ｏ ： 。 对制 备 的 纳 米 Ｓ ｎ Ｏ 和Ｓ ｎ Ｏ 一 Ｃ Ｎ Ｃ样 品进 行 了
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Ｔ Ｅ Ｍ、 ｎ Ｉ Ｒ和 Ｘ Ｒ Ｄ表征 ； 对Ｓ ｎ Ｏ ２ － Ｃ Ｎ Ｃ样 品和 Ｓ ｎ Ｏ ： 样 品在弱 紫外光 照下对 甲基橙 的光 降解性能进
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行 了研 究 ， 结果表 明 ： 在 弱 紫外光 照 ５ ｈ后 ， Ｓ ｎ Ｏ ２ － Ｃ Ｎ Ｃ样品 对 甲基 橙 的降解 率均优 于 Ｓ ｎ Ｏ 样品 。 关键词 ： 纳米纤维素 晶体 ： Ｓ ｎ Ｃ １ ４ ・ ５ Ｈ ２ ０； 纳米二 氧化 锡 ； 光催化 降解
处 理后 ． 在 室 温下 放 置 ２ ４ ｈ 之后 再 将上 述 混合 溶
阔叶 木溶解 浆 ， 一 纤 维 素含 量 ９ ５ ％以上 ，平 均 聚 合度 为 ７ ０ ０ ， 山东 巴普 贝博 有 限公 司 。
五 水 四 氯 化 锡 购 于 天 津 致 远 化 学 试 剂 有 限 Βιβλιοθήκη Baidu
将 酸水 解得 到 的纳米纤 维素 晶体 配制 成一定 量 的Ｃ ＮＣ分 散液 ．通 过 超声 处 理 ３ ０ ｍ ｉ ｎ使 其 均匀 地
分 散到 蒸馏 水 中 。 此分 散液 记为 Ａ。 取 一定 量 Ｓ ｎ Ｃ １ ・
１实验
１ ． １原料 与试 剂
５ Ｈ ０加 入蒸馏 水 中 ， 滴 加适 量 盐酸 使 ｐ Ｈ为 ｌ ２ ， 抑 制Ｓ ｎ Ｃ １ 水 解 。磁搅 拌 溶解 ，转移 到滴 液 漏斗 中备 用 ．此 溶液 记为 Ｂ 将 溶液 Ｂ缓 慢滴 入 到分 散液 Ａ 中， 室温 下ｆ ２ ５ 持续 搅拌 ３ ０ ｍｉ ｎ 。经 过 １ ｈ的超 声
现 出 了更好 的性 能【
司： 其 他 实 验 试 剂 购 于天 津 市化 学 试 剂 一 厂 。 均 为
分析纯。 １ ． ２纳米 Ｓ ｎ Ｏ２ 的制备 配 制 适量 的氨水 溶 液和 Ｓ ｎ Ｃ １ 水溶 液待 用 。将
Ｓ ｎ Ｃ ｌ ４ 水 溶 液 缓慢 滴 加 到 氨水 溶 液 中 ， 搅拌 ． 制得 白 色乳 液 。将 所得 的乳液 置于 ８ ０℃的恒温 水浴 中 ． 反
纳 米 二 氧化 锡是 一 种 ｎ型宽 禁 带 半 导体 材 料 ， 具 有 优 异 的气 敏 特 性 和 光 电性 能 ［ １ ］ ， 作 为 一 种 新 型 功 能材料 应 用于气 敏 和湿 敏元 件 、 电极材 料 、 光学玻 璃、 催化 剂 、 功能 陶瓷 等方 面［ ２ １ 。 纳 米 纤 维 素 晶体 （ Ｃ ｅ ｌ ｌ ｕ ｌ ｏ ｓ ｅ Ｎ ａ ｎ ｏ ｃ ｒ ｙ ｓ ｔ ａ ｌ ｓ 。 Ｃ Ｎ Ｃ） 由纤 维 素 制 备 得 到 ．其 不 仅 拥 有 天 然 纤 维 素 的 特 性． 而 且 由于 具 有 独 特 的 纳 米 尺 寸 效 应 ． 导 致 其 获 得 了新 的纳 米 材 料 特性 【 ３ Ｊ Ｃ Ｎ Ｃ是 一 种 多羟 基 的高 分子物质 ． 可 以在 分 子 间 通 过 氢键 形 成 超 分 子 ， 用 作 模 板 来 引 导 纳 米 晶体 的 生 长［ ４ １ 。近 期 研 究 表 明 ． 选 取 天 然 纤 维 素 物 质 作 为 模 板 ．可 以在 其 纤 维 表 面 组 装 不 同 的 客体 物 质 ． 制备多种功能纳米材料 。 这 些 功 能 纳 米 材 料 将 纤 维 素 独 特 的形 貌 、结 构 和 客 体材料 的优异化 学性质有 机地结合 在一起 ． 表
应４ ０ ｍ ｉ ｎ ， 以反 应体 系 的 ｐ Ｈ 为 ７作 为反 应终 点 。 恒
温 继续 搅 拌 ２ ０ ｍｉ ｎ ．然后 加 入 适 量 的盐 酸调 节 ｐ Ｈ 值为 １ ～ ２．使之 在 酸性 条件 下 ８ Ｏ ｃ ｌ Ｃ 恒温 凝胶 ２ ４ ｈ ． 制得 Ｓ ｎ （ Ｏ Ｈ ） 。 去 除所得 的凝 胶上层 液 ， 过滤 ， 用二 次 去 离 子水 反 复 洗 涤至 滤 液用 硝 酸 银 检测 不 到 Ｃ ｌ 一 的
天
纳 米 纤 维 素 诱 导 制 备 纳 米 二 氧 化 锡
及 其 性 能 研 究
樊 丽 孟 微 生 刘 鹏 涛
（ 天 津 市制 浆造 纸 重点 实验 室 ， 天 津科技 大学造 纸 学院 ， 天津 ３ ０ ０ ４ ５ ７ ）
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基金项 目： 国家 自然 科 学 基 金 资 助项 目（ ２ １ ５ ７ ６ ２ １ ３ ）
液 用 乙醇 和 去离 子水 交 替 离心 清洗 ５次 ．干燥 ． 得
所需 样 品见 表 １
５
天 津 造
国皿■■皿
１ ． ４表 征
样 品 的形 貌通 过 Ｈ ７ ６ ５ ０型 透 射 电镜 ｆ 日本 Ｈ ｉ — ｔ ａ ｃ ｈ ｉ 公 司１ 进 行 表征 、 通过 Ｄ ８ Ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ型 Ｘ射线 衍 射 仪ｆ 美 同布 鲁 克公 司１ 测试 样 品 的结 品性 能 ． ．样 品 的光催 化 降解性 能 可通过 Ｕ Ｖ 一 ２ ５ ５ ０型 紫外 一 可 分