【摘 要】
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近年来,开发针对特定形态定制材料结构的方法一直是材料科学家的重要目标之一。空心结构材料由于具有较大的比表面积、丰富有效的存储位置、较短的传输路径和独特的内部空心腔被广泛研究。目前报道中的氧化亚锡（SnO）纳米材料几乎都显示实心结构,例如带、片、软盘和网状。因此以一种便捷的方法来制备形状可控的空心SnO,并制造出具有更低检测极限、更短响应时间和更稳定的传感器,仍然是一个巨大的挑战。本文采用溶剂热方法
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近年来,开发针对特定形态定制材料结构的方法一直是材料科学家的重要目标之一。空心结构材料由于具有较大的比表面积、丰富有效的存储位置、较短的传输路径和独特的内部空心腔被广泛研究。目前报道中的氧化亚锡（SnO）纳米材料几乎都显示实心结构,例如带、片、软盘和网状。因此以一种便捷的方法来制备形状可控的空心SnO,并制造出具有更低检测极限、更短响应时间和更稳定的传感器,仍然是一个巨大的挑战。本文采用溶剂热方法制备了空心框架SnO纳米材料,并且展现出了优异的气敏性能。针对空心框架SnO的制备问题,开发了一种低成本的溶剂热法。该方法以油胺（OLA）为溶剂,SnCl2作为锡源,通过改变NH3·H2O的量,制备了一系列新颖且独特的空心框架纳米材料,例如凸角四边形,正方形和八边形框架。制备的空心框架SnO经长时间暴露实验,结构和形态基本保持不变,体现出良好的稳定性。针对所制备的空心框架SnO材料,开展了气敏性能实验研究,包括检测极限、响应/恢复时间、稳定性、气体选择性和可重复性。在200℃的工作温度下,传感器设备的最低检测限（MDL）为5 ppb,大幅降低对NO2的检测极限。在较宽的NO2浓度检测范围（例如5 ppb～10 ppm）下,达到最终信号90%的响应时间和恢复时间均小于60 s。储存3个月以上的NO2气体传感器仍保持出色的性能,体现出其优异的稳定性。实验结果显示所制备的空心框架SnO纳米材料在NO2气体传感器应用方面具有较大的潜在价值。此外,本文还对SnO框架在光催化和锂电池方面的应用进行了初步研究。结果发现SnO框架对罗丹明B、刚果红、甲基橙、亚甲基蓝染料都具有一定的降解能力。作为锂离子电池的阳极材料,空心框架SnO首次放电比容量可达1411 m Ahg-1,且空心框架经30次循环后仍然保持较为优异的电化学性能。研究结果证明SnO框架可有效提升光催化和锂电池性能。
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