锑掺杂氧化锡纳米颗粒及其分散体的制备与性能研究
锑掺杂氧化锡(ATO)纳米颗粒具有浅色透明性、良好的导电性、化学稳定性和耐候性，将其作为导电功能材料添加到透明的涂料或膜中，制备出具有高可见光透过率的功能复合材料，可应用于特殊的光学材料、导电和防静电器件或容器中。为了得到高导电性的ATO纳米颗粒，传统的共沉淀法中煅烧温度要高于500℃、水热法中水热温度要高于260℃。但经过高温处理后，ATO纳米颗粒的分散性明显变差，将其添加到有机体系中，容易导致材料透明度的下降，因此制备同时具有良好导电性和分散性的ATO纳米颗粒已经成为光电材料领域研究的热点之一。
论文分别采用水热法和溶剂热法制备了ATO纳米颗粒及其透明分散体，研究了制备方法及改性工艺条件对ATO纳米颗粒形貌、分散性能和导电性能的影响。得到主要的创新点和研究结果如下:
1.以SnCl4·5H2O和SbCl3为原料，在较低的水热温度下制备了具有良好导电性的ATO纳米颗粒，并考察了掺杂量、水热温度、水热时间等制备工艺条件对ATO纳米颗粒的粒径和导电性能的影响，确定了适宜的制备工艺参数:锑的掺杂量约为10 mol％，水热温度为220℃，水热时间为16h，在此条件下制备的ATO颗粒粒径为4～10 nm，电阻率为36Ω·cm。
2.采用溶剂热法制备了ATO纳米颗粒，研究了溶剂种类对ATO纳米颗粒的粒径和导电性能的影响，实验结果表明以1，4丁二醇为溶剂制备的ATO颗粒的电阻率为162Ω·cm，小于以乙醇、乙二醇和苯甲醇为溶剂制备的ATO纳米颗粒的电阻率。
3.在ATO纳米颗粒的制备过程中分两步添加表面活性剂，对其进行原位改性和后包覆，制备得到ATO透明分散体。考察了表面活性剂的种类和用量对ATO纳米颗粒导电性和分散稳定性的影响，确定了适宜的表面活性剂种类和添加量以及制备工艺条件。在适宜条件下制备的ATO分散体具有一定的透明度，分散体中颗粒的二次粒径为10～40 nm，电阻率约为100Ω·cm。
锑掺杂氧化锡;纳米颗粒;制备工艺;溶剂热法;原位改性;分散性能
北京化工大学
硕士
化学工程与技术
陈建峰
2013
中文
TB383
81
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）